DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.120455

在这项工作中，研究者通过静电纺丝和随后的发泡工艺制备了一种独特的纤维素@g-C3N4@Cu2O 3D纳米纤维泡沫。将含有g-C3N4和CuSO4的纤维素/DMAc/LiCl溶液用于静电纺丝，同时将碱水溶液用作凝固浴。电纺纤维素/g-C3N4纳米纤维的固化将伴随着Cu（OH）2纳米颗粒的原位形成。有趣的是，NaBH4产生的氢气（H2）可以将二维膜转化为三维泡沫，从而增加材料的比表面积和孔隙率。同时，附着在电纺纳米纤维上的Cu（OH）2纳米颗粒被还原为Cu2O，在Cu2O和g-C3N4之间形成p-n异质结构。所制备的纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫在可见光照射下对刚果红染料有着较高的降解效率（99.5 %）。研究发现，·O2-是染料降解的主要活性物质。此外，即使在重复使用七个循环后，纤维素@g-C3N4@Cu2O仍能保持其初始降解效率，表明其具有优异的稳定性和循环性能。

图1.3D纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫的合成过程示意图。

图2.纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫的SEM图像（a-d）、EDS映射图像（e-g）和EDS光谱（i）。

图3.纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫的XRD图谱（a），g-C3N4、纤维素@g-C3N4、纤维素@Cu2O和纤维素@g-C3N4@Cu2O的FTIR光谱（b）。纤维素@g-C3N4@Cu2O的XPS光谱（c）以及相应的去卷积C1s（d）、N1s（e）、O1s（f）和Cu2p（g）。纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫和纤维素@g-C3N4@Cu（OH）2膜的N2吸附-解吸等温线（h）以及BJH孔径分布（i）。

图4.g-C3N4和不同泡沫的UV-vis DRS光谱（a）以及Tauc图（b）。不同泡沫的光致发光光谱（c）。不同泡沫在阳光照射下的光电流（d）。不同泡沫的EIS光谱（e）。纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫的Mott-Schottky曲线（f）。

图5.不同样品在可见光照射下降解CR溶液的光催化效率（a），在不同材料（b）和不同溶液浓度（c）下降解过程的动力学。纤维素@g-C3N4（d）、纤维素@Cu2O（e）和纤维素@g-C3N4@Cu2O泡沫（f）在阳光照射下的UV曲线。

图6.（a）在模拟太阳光照射下，不同自由基清除剂对纤维素@g-C3N4@Cu2O光降解CR的影响。在（b）IPA、（c）BQ和（d）AO存在下，CR溶液的时间相关UV-vis光谱。

图7.（a）纤维素@g-C3N4@Cu2O在Xe灯照射下光降解CR的循环性能，注意：在循环6之前，在275W下对泡沫进行1小时超声处理，（b）纤维素@g-C3N4@Cu2O在5个光降解试验循环之前和之后的FT-IR光谱。