本文主要由论文第一作者薛睿庭撰写。在此，特别感谢西南交通大学的大力支持。
【研究成果】
本课题组基于低温条件合成了具有能在可见光及无光条件下表现出高催化降解性能的Cu2O。同时，通过对原子核构型的研究，揭示了Cu2O的催化及失活的本质。此外，我们还提出了采用晶面协同作用的方式对其进行改进的观点。
【研究背景】
在当前的研究中，Cu2O的制备方法是多种多样的，但这些制备Cu2O的方法都不可避免的需要一些高精密仪器或高的温度和压力，导致制备的成本不菲且不容易实现，所以选择一种可避免这些不足的制备方法已引起广大科研人员的关注。同时，关于Cu2O在无光条件下催化的本质也鲜有报道。
【图文解析】
不同反应温度下，Cu2O的形貌有明显的变化（如图1）。同时，通过XPS分析（图2），可以看出Cu的峰包括+1价及+2价，这表明部分Cu被氧化。而Cu2O被氧化为CuO是其催化失活的主要原因。此外，本课题组对原子势能曲面进行分析，提出了原子核构型在催化过程中的变化途径（图3），并阐释了晶面之间的协同作用对催化性能的影响。
Fig.1 SEM images of Cu2O samples synthesized at different reaction temperature (a:S1, b:S2, c:S3, d:S4, e:S5).
Fig. 2 XPS spectra of S3 samples: (a) full-spectrum, (b) Cu 2p, (c) O 1s
Fig.3 schematic diagram of MO degradation catalyzed by Cu2O: (a) illumination, (b) non-light, (c) PE curve
【研究小结】
采用低温液相还原法制备了Cu2O微纳米粒子，并研究了不同反应温度下制备的样品在无光条件和可见光下的催化性能。结果表明，合成的Cu2O具有良好的催化性能。其催化本质是一种电子敏化，其过程核结构可能发生两种变化，即Cu 2 O的再生和氧化生成CuO。调整温度可以控制形貌，晶面间的协同效应可以影响核结构的变化，使材料保有良好的稳定性及催化活性。
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文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009261419304336
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