NiO/CuBi2O4纳米复合材料的协同效应：可见光驱动降解甲基蓝的高效光催化机制与应用前景

本综述系统探讨了NiO/CuBi2O4纳米复合材料通过研磨-退火法制备及其可见光催化性能。研究通过优化质量比（2:1）和催化剂负载量（10 mg），显著提升甲基蓝（MB）降解率至74.12%，其机制涉及能带结构调整（Bandgap Engineering）和II型异质结（Type-II Heterojunction）形成的协同效应，为环境污染治理提供了新型可持续催化策略。

　　

Highlight

Materials

本研究采用高纯度前驱体，包括六水合硝酸镍（Ni(NO₃)₂·6H₂O, 99.0%）、三水合硝酸铜（Cu(NO₃)₂·3H₂O, 99.0%）和五水合硝酸铋（Bi(NO₃)₃·5H₂O）。同时使用试剂级氢氧化钠（NaOH, 98.0%）、去离子水（H₂O）和无水乙醇（C₂H₅OH, 96.0%）作为溶剂。甲基蓝（C₁₆H₁₈ClN₃S, 98.5%）作为光催化降解的目标染料。所有化学品均直接使用，无需进一步纯化。

XRD Characterization

X射线衍射（XRD）分析成功证实了纯NiO、CuBi₂O₄及NiO/CuBi₂O₄纳米复合材料的合成（图1）。在2θ角度为37.20°（111）、43.26°（200）、62.77°（220）、75.32°（311）和79.30°（222）处观察到衍射峰，这些特征峰与面心立方（FCC）晶体结构的NiO标准卡片（JCPDS No. 01-073-1523）完全匹配。衍射图谱与标准数据完美吻合，证实了纯NiO的形成且无 detectable杂质。计算得出的晶粒尺寸为...

Conclusions

本研究成功合成并表征了NiO、CuBi₂O₄及NiO/CuBi₂O₄纳米复合材料。XRD分析确认了具有预期晶体结构的纯相形成。FTIR分析揭示了与Ni-O、Cu-O和Bi-O键相关的特征峰。通过TEM揭示了材料的形貌和粒径分布，其中NiO/CuBi₂O₄纳米复合材料呈现出NiO和CuBi₂O₄纳米颗粒的异质混合。BET分析表明...