Cu2O是一种对可见光响应的P型半导体材料，其禁带宽度约2.2eV，可被波长低于563nm的辐射光所激发，能够在太阳光辐射下发生光催化反应，被认为是一种极具发展潜力的光催化剂，在环境治理中具有光明的应用前景。将Cu2O与纤维材料结合是拓展其产业化的重要途径之一。将Cu2O纳米颗粒混入PAN纺丝液中，进行静电纺丝加工可以获得具有光催化功能的Cu2O负载PAN纳米纤维。借助Cu2O的光催化特性和PAN纳米纤维吸附性的协同效应，Cu2O负载PAN纳米纤维对水中的染料具有优良的光催化降解作用，且染料脱色率随着Cu2O负载PAN纤维添加量的增加而提高。通过电化学沉积法能够制备Cu2O负载活性碳纤维材料。主要制备过程包括两个步骤，活性碳纤维织物的制备和Cu2O在活性碳纤维表面负载。在第一个步骤中，将纯棉织物经KCl水溶液处理后，经1100℃碳化得到活性碳纤维织物。在第二个步骤中，活性碳纤维织物被放入盛有硫酸铜和乳酸水溶液的三电极电化学池（图3-81）中，在碱性条件下，Cu2+和乳酸根络合得到CuL2-2，然后其与溶液中OH-结合形成能够缓慢释放Cu2+的[CuL2（OH）]3-，以保证体系中存在适当浓度的Cu2+。在此反应体系中形成Cu2O的过程可用反应式（3-13）～式（3-16）进行描述。

CuL2-2+OH-→[CuL2（OH）]3-

（3-13）

Cu2++e-→Cu+

（3-14）

2Cu++2OH-→Cu2O+H2O

（3-15）(www.daowen.com)

Cu2++2e-→Cu

（3-16）

当给反应体系施加一定电压时，其中的氧化还原反应过程[式（3-14）和式（3-15）]会在阴极附近发生。这些反应的进行使Cu+在活性碳纤维表面积累，并与OH-结合生成Cu2O晶核沉积在其表面，然后Cu2O晶核不断生长增大，最终在活性碳纤维表面形成完整的Cu2O薄膜。

图3-81　三电极电化学池简图

此外，使用水热法同样能够使Cu2O负载于活性碳纤维表面。负载原理通常可以解释为在高温条件下，Cu（CH3COO）2溶于水后发生水解得到Cu2+和CH3COO-，其中生成的CH3COO-具有还原性，可将Cu2+还原为Cu+。并且可以通过控制Cu（CH3COO）2浓度和水热温度来调控Cu2O结晶生长和成膜行为。研究证明，适当增加水热反应体系中Cu（CH3COO）2浓度，可以得到较理想的Cu2O负载活性碳纤维。在水热反应过程中，适当提高水热温度，能够增加Cu2O粒子在活性碳纤维表面沉积和成膜现象。当温度升高至180℃时，活性碳纤维表面几乎完全被Cu2O粒子包覆，当温度升高到200℃时，活性碳纤维表面Cu2O粒子薄膜变得比较疏松且有明显脱落迹象。