以醋酸铜和TiO2纳米片为反应物,采用一步水热法合成铜离子掺杂TiO2纳米片（Cu:TiO2）.随后通过原位合成策略在优化后的2.0%Cu:TiO2基材上负载CdS纳米粒子,成功制备CdS敏化Cu:TiO2复合光催化材料（Cu:TiO2/CdS）.借助XPS,UV-Vis DRS,PL光谱和电化学测试等表征手段分析了材料的光电特性,结合自由基捕获实验和EPR测试,揭示了光催化反应机理.结果表明:铜离子掺杂使TiO 2光响应范围拓展至可见光区,当Cu掺杂量为2.0%时,材料在UV/Vis光照下对RhB的降解效率达到最大值;CdS纳米粒子的引入（最优负载量30%）使复合体系形成直接Z型异质结构,其光电流明显增强,荧光强度显著降低,证实载流子分离效率显著提高;同时,说明了·O-2和h+是光催化降解反应中起主要作用的活性物种;Z型机制在促进电荷分离的同时,保留了更优的氧化还原电势,增强了复合材料可见光催化活性.金属离子掺杂以及异质结构建立的协同策略为解决宽禁带半导体可见光利用率低和载流子复合率高的难题提供了新思路,为设计高效可见光驱动光催化剂提供了理论依据和实践参考.
