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第 2 期                   张转芳,等: CuS/GO 纳米复合材料的制备及光催化降解性能                                  ·239·





































            图 1  CuS/GO 及 GO 的 FTIR(a);CuS/GO、GO 及 G
                  的 XRD 图像(b)                                  图 2  CuS/GO 的 XPS 全谱谱图(a);Cu 2p 的 XPS 谱图
            Fig. 1    (a)  FTIR  spectra of  CuS/GO and  GO; (b) XRD   (b);S 1s 的 XPS 谱图(c);C 1s 的 XPS 谱图(d)
                   patterns of CuS/GO, GO and G                Fig. 2    (a) XPS spectra of CuS/GO; (b) XPS spectra of Cu
                                                                     2p; (c) XPS spectra of S 1s; (d) XPS spectra of C 1s

            2.2    XPS 分析
                                                                   从全谱(图 2a)可以看到,在整个复合材料中
                 由于样品为 CuS/GO 纳米复合材料,并且 CuS
                                                               主要有 Cu、S、O 和 C 峰。Cu 的高分辨 XPS 谱图
            纳米粒子基本以化学方式负载在氧化石墨烯表面,
                                                               (图 2b)中,二价铜离子的轨道 Cu 2p 3/2 、Cu 2p 1/2
            这样导致氧化石墨烯表面元素的化学环境发生变                                                        [13]
                                                               峰值分别为 932.8 和 952.8 eV      。S 1s 的 XPS 谱图
            化,对样品进行 XPS 测试,见图 2。                               (图 2c)可以看到呈现两个主要特征峰,分别为

                                                               163.3 和 168.8 eV,并且这两个峰轨道旋转能量差为
                                                                                             2–
                                                               5.5 eV,峰的分离值可以归属为 S 的结合能               [14] 。如
                                                               图 2d 所示,在 285.62,284.64 和 288.50  eV 处有 3
                                                               个结合能分别归属于 C—C,C—O 以及 O==C—
                                                               OH [15] 。通过 XPS 表征结果可以确定复合材料的组
                                                               成以及价态变化,进一步确定成功合成了 CuS/GO
                                                               纳米复合材料。
                                                               2.3   形貌分析
                                                                   从 GO 的 TEM 图(图 3a)可以看到,作为支
                                                               撑材料氧化石墨烯分散非常好,并且片层非常薄,
                                                               这样有利于作为负载金属硫化物纳米粒子的支撑材
                                                               料。从 CuS/GO 纳米复合材料的 TEM 图(3b)可以
                                                               看到,CuS 纳米粒子非常均匀地分布在氧化石墨烯
                                                               上,且粒径为 10~ 20 nm 左右。CuS/GO 纳米复合材
                                                               料的 SEM 图(图 3c)可以看到,硫化铜纳米粒子
                                                               在氧化石墨烯片层上下层都有分布,这样分布均匀
                                                               的硫化铜纳米粒子有利于光生载流子的传输,并且
                                                               氧化石墨烯的片层增加光生载流子传输速度,可以
                                                               成为光催化的捕获中心。CuS/GO 的高分辨透射电镜
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