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铜氧化物半导体材料具有自然资源丰富、价格低廉、无毒且禁带宽度窄等特点。Cu20是一种直接带隙半导体材料,禁带宽度约为2.0 eV, CuO的禁带宽度为1.2 eV。它们对可见光具有优良的吸收,在光催化、太阳能电池和光电化学电池(PEC)方面拥有广泛的应用前景。纳米结构的金属氧化物具有较大的比表面积,且由于尺寸效应使其拥有优良的物理和化学性质,己被广泛用于气体传感器、锂离子电池、太阳能电池以及催化等领域。本文在导电玻璃FTO基底上,分别制备了纳米岛状Cu20、多孔Cu2O/SnO2和类球状纳米CuO薄膜。利用X射线粉末衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对样品的结构、组成、表面形貌和光谱性能进行表征,通过光电流响应图谱对薄膜的光电化学性能进行分析。主要研究内容和结果如以下几个方面：1-以0.05 mol-L-1 Cu(NO3)2+1.5 mol·L-1乳酸为基本镀液,通过两步恒电流法在FTO基底上沉积花状Cu膜,然后经空气气氛下氧化处理获得纳米岛状Cu20薄膜。考察了电沉积-热氧化的条件对薄膜形貌、结构、成分及可见光光电性能的影响。SEM、XRD和Raman分析结果表明,FTO在镀液中先经25 mA-cm-2的电流密度阴极极化10 s,再经7.5 mA-cm-2的电流密度阴极极化90 s,最后于175℃恒温加热2 h,制备的纳米岛状Cu2O薄膜显示出良好的可见光光电活性和稳定性。在0.2 mol-L-1Na2SO4溶液和零偏压条件下,光电流密度为-0.25 μA·cm-2。2.将电沉积的花状Cu膜浸渍到预先制备的SnO2溶胶中,然后低温煅烧获得SnO2修饰的多孔Cu2O薄膜(Cu2O/SnO2)。研究了SnO2修饰后对薄膜结构、组成、形貌、光学性质以及光电性能的影响。XRD、Raman、XPS和SEM结果表明,SnO2修饰于Cu2O薄膜表面,形成多孔Cu2O/SnO2复合薄膜。与单相Cu2O相比,Cu2O/SnO2薄膜在可见光区的吸收强度显著增强,具有更优异的光电流响应活性和稳定性,最佳修饰条件下的光电流密度大小增加了3倍。3.将电沉积的花状Cu膜经空气气氛下于300℃恒温氧化2 h,获得纳米类球状CuO薄膜。分析了薄膜的结构、形貌、光学性质及光电化学活性。在0.2 mol·L-1 Na2SO4电解液中,CuO薄膜在零偏压和可见光照射下表现出优良的光电化学性能,光电流密度为-3.2 μA·cm-2;SnO2修饰后薄膜的光电流密度略微降低,但样品的稳定性得到了提高。