随着时代的发展,现在人类不仅面临着能源枯竭以及气候变化等问题,自身还被糖尿病所困扰。在这种情况下,开发出高效稳定的光催化剂来实现绿色可持续发展和开发出快速检测血糖、稳定的葡萄糖传感器来保持人类身体健康是迫在眉睫的事情。近年来BiOCl、Bi₂Mo O₆以及Bi₂WO₆等铋系光催化材料在半导体光催化领域大放异彩。人们以铋基材料为基础通过构建异质结、离子掺杂等改性方法制备出不同的复合材料并不断取得成果,是制备高效光催化剂的一个很好选择,而金属硫化物、硒化物不但在半导体光催化领域有所应用,如光降解污染物,在电化学领域尤其是锂电池领域更是被很多人研究,有成为良好葡萄糖传感器的潜力。基于以上问题,本文主要通过多元醇法一步快速合成形貌尺寸均匀、单分散性良好的铁掺杂BiOCl和三元铜铁硫、硒化合物纳米材料,并对其光催化CO₂还原/葡萄糖电催化氧化性能进行研究,主要研究内容和结果如下:。1.采用多元醇法一步快速合成不同比例铁掺杂的BiOCl,对其进行了形貌、物相、表面元素化学态以及光学吸收性质方面的表征。使用系统为北京中教金源有限公司生产的型号为CEL-PAEM-D8的光催化活性评价系统对其进行光催化CO₂还原性能测试,结果表明金属离子铁离子掺杂的BiOCl样品中Bi与Fe物质的量比值为20:1的样品Bi_0.95Fe_0.05OCl的光催化CO₂还原性最佳,达到了18.552ummol/g/h,高于纯相BiOCl的13.248ummol/g/h,光电流测试与电化学阻抗测试也表明该样品具有最强的光生电子-空穴分离能力,同时还具有很好的稳定性,在4轮(28小时)的光催化反应中光催化CO₂还原速率没有明显的下降。除了对样品进行光催化CO₂还原性能测试,还对其进行了葡萄糖电催化氧化性能的研究。通过对比纯相BiOCl与Bi_1-xFe_xOCl的葡萄糖灵敏度,发现依然是Bi_0.95Fe_0.05OCl的葡萄糖灵敏度最高,为63.78 u Am M^-1cm^-2,高于纯相的1.25 u Am M^-1cm^-2,也高于其他比例掺杂的样品,这可能是因为该样品具有最强的电子-空穴分离能力。相较于葡萄糖电催化氧化性能,铁离子掺杂的BiOCl在光催化CO₂还原方面表现更加优异。还研究了硫化以及进一步高温煅烧对Bi_0.95Fe_0.05OCl影响。结果表明在光催化CO₂还原方面没有能够进一步提升性能,但在葡萄糖电催化氧化方面用九水硫化钠硫化过后的Bi_0.95Fe_0.05OCl S灵敏度可以达到115.93u Am M^-1cm^-2,提升了将近一倍,为提升氯氧铋系材料的葡萄糖电催化氧化性能提供了新的思路。2.通过多元醇法一步快速制备出形貌尺寸均一、高质量的黄铜矿(CuFeS₂)和斑铜矿(Cu₅FeS₄),其中呈花状的CuFeS₂粒径大小在0.7um左右,呈八面体状的Cu₅FeS₄的粒径大小在0.3um左右。XRD表征表明实验合成的CuFeS₂和Cu₅FeS₄均为纯相,且具有很好的结晶性,与文献一致的XPS表征进一步表明了样品为纯相。紫外吸收表征表明CuFeS₂和Cu₅FeS₄在可见光区域均有高吸收系数,并通过公式进一步得出禁带宽度分别为0.85e V和1.88e V,最后对它们进行葡萄糖电催化氧化测试,结果表明在加入适量导电碳黑VXC-72的条件下,CuFeS₂/VXC-72的灵敏度为212u Am M^-1cm^-2,线性范围达0.01-4.13m M,另一种相Cu₅FeS₄/VXC-72的灵敏度可达到744 u Am M^-1cm^-2,线性范围达0.01-6.13m M,并且在加入干扰物如氯化钠、尿素、尿酸、抗坏血酸的情况下均表现出良好的抗干扰性,具有作为良好葡萄糖传感器的潜力。3.在制备CuFeSe₂过程中,以硝酸铁、硝酸铜和二氧化硒为反应前驱源,以PVP为形貌诱导剂,通过多元醇法在二缩三乙二醇体系中一步快速制备出形貌尺寸均一的黄铜矿型化合物CuFeSe₂,XRD和SEM表征表明制备的CuFeSe₂纳米颗粒为四方相,具有很好的结晶性,形貌为纳米片状,有很好的单分散性。紫外吸收表征表明在可见-近红外光区均有吸收,这是因为p型的CuFeSe₂中自由空穴的局域表面等离子共振所导致,禁带宽度为0.923e V。对其进行葡萄糖电催化氧化实验,发现在加入一定的导电碳黑VXC-72的条件下,CuFeSe₂在0-1.23m M区间内的灵敏度为286.02 u Am M^-1cm^-2,在1.23-3.63m M区间内灵敏度则为141.37u Am M^-1cm^-2,且在抗干扰测试中对氯化钠、尿素、尿酸、抗坏血酸和多巴胺均表现出良好的抗干扰性,在电化学传感器领域中有广阔的应用前景。