随着工业的迅猛发展,一些有害气体会不可避免地进入人类工作和生活的环境中。为了人们的生命安全和身体健康,非常有必要开发出能够检测低浓度有害气体(硫化氢/一氧化碳)的感应材料。此外,随着“青山绿水就是金山银山”理念的深入人心,缓解严重的水污染形势,用于染料废水处理的材料开发具有重大社会意义。在此新时代的大背景下,本论文首次制备了生物形态管状氧化铜,同时研究了其感应硫化氢气体的性能;与此同时制备了介孔球状氧化亚铜,分别探究了其光催化降解刚果红染料和感应一氧化碳的性能。主要研究结果如下:(1)以白色柚子皮为模板,制备具有类似管状结构且同时具有高比表面氧化铜的优化工艺条件为:在450℃条件下烧结1h;硝酸铜/白色柚子皮质量之比为0.23。制备反应机制研究表明:白色柚子皮在具有类似管状微观结构氧化铜的制备过程中起了模板的引导作用。与此同时,生物形态管状氧化铜在室温下对硫化氢气体表现出了快速、稳定和高选择性的响应性能,检测限为2ppb。生物形态管状氧化铜优异的硫化氢气体感应性能归因于其独特的管状结构不仅利于其在室温下吸附硫化氢气体分子,而且促进了样品表面p-型氧化铜向金属态硫化铜转变的结果。(2)制备具有类球状结构且同时具有高比表面氧化亚铜比较合适的反应条件为:在不加表面活性剂的前提下,硫酸铜与抗坏血酸钠的摩尔比为0.4,反应温度为10℃,反应时间为1h,老化时间为8h。制备反应机制研究表明:本论文中类球形的氧化亚铜是通过抗坏血酸钠还原硫酸铜所生成的铜在老化时逐步氧化得到的。硫酸根离子的存在是制备类球形铜纳米粒子的关键,其通过与铜纳米粒子之间的表面配位,促进了铜纳米粒子的组装,从而形成介孔球形铜。介孔类球状氧化亚铜光催化降解刚果红性能比普通氧化亚铜更好的原因归于其独特的结构不仅减低了禁带宽度,而且提高了光生电子空穴对的分离效率,使其对光的利用效率大大提高所致。此外,介孔球形氧化亚铜在光催化降解刚果红的过程中,羟基自由基和空穴是起降解作用的主要氧化活性物种。此外,介孔类球状氧化亚铜对ppm级和ppb级浓度范围内的一氧化碳气体均表现出良好的感应性能。与其它氧化亚铜样品相比,介孔类球状氧化亚铜对一氧化碳气体分子的感应增强,这归因于氧化亚铜独特的结构和大的比表面,不仅大大增加了其表面活性氧的吸附位数,同时也加快了一氧化碳分子与其表面所吸附活性氧的反应速率。