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基于密度泛函理论的CuO修饰MoTe_(2)传感器对变压器故障气体检测 被引量：1
1
作者 董翔 戴瑞成 +2 位作者 赵璧 杨林 郭祥阳 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第1期26-34,43,共10页
提出采用CuO修饰MoTe_(2)传感器对变压器内部的故障气体进行在线监测,并基于密度泛函理论对新型掺杂材料和不同表面反应模型开展优化计算,通过计算能带结构、态密度、差分电荷密度,深入揭示变压器中故障气体的吸附和传感机理。研究结果... 提出采用CuO修饰MoTe_(2)传感器对变压器内部的故障气体进行在线监测,并基于密度泛函理论对新型掺杂材料和不同表面反应模型开展优化计算,通过计算能带结构、态密度、差分电荷密度,深入揭示变压器中故障气体的吸附和传感机理。研究结果表明:CuO对改善MoTe_(2)的电子活性具有正向作用,并大幅增强MoTe_(2)材料对变压器故障气体的气敏响应能力,实现变压器的高精度在线监测;在CuO颗粒的修饰下,目标气体分子的吸附由弱物理吸附转变为物理化学吸附,吸附强弱的排序为C_(2)H_(2)>H_(2)>CH_(4),电子性能以及几何结构变化使得吸附后的系统产生不同的电信号,大大提高了监测灵敏度。所提计算结果为研发CuO修饰MoTe_(2)传感器提供了数据和理论支撑,以期实现对变压器的智能化在线监测。 展开更多
关键词 变压器故障气体 cuo修饰MoTe_(2) 表面改性 气体吸附 密度泛函理论
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超声协同CuO活化过一硫酸盐降解吡虫啉的研究
2
作者 李蓉 张宗元 +1 位作者 李启武 赵佳 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
随着农药污染的日益严重,开发高效、环境友好的降解技术成为水处理领域的重要研究方向。采用水热法合成CuO纳米颗粒,并将其作为超声辅助催化剂用于水中吡虫啉(IMI)的降解。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,证实CuO具有良好的催... 随着农药污染的日益严重,开发高效、环境友好的降解技术成为水处理领域的重要研究方向。采用水热法合成CuO纳米颗粒,并将其作为超声辅助催化剂用于水中吡虫啉(IMI)的降解。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,证实CuO具有良好的催化性能。实验结果表明,超声波(US)辐照与CuO、过一硫酸盐(PMS)之间存在协同效应,可提升IMI降解效率。在IMI初始质量浓度为10 mg/L、初始pH为7、温度为25℃、超声功率为100 W、PMS质量浓度为0.3 g/L、CuO用量为0.3 g/L的条件下,反应30 min,IMI降解率达到97%左右。活性物质淬灭实验研究证实,羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)在降解过程中起主导作用。研究表明,CuO/US/PMS体系具有高效性和环境友好性,为水体中IMI污染物的处理提供了新的技术参考。 展开更多
关键词 超声催化 cuo 吡虫啉 过一硫酸盐
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纳米CuO-Fe_(3)O_(4)高效活化过硫酸氢钾降解含酚废水 被引量：1
3
作者 杨鹏辉 李睿雯 +4 位作者 李高辉 王潇宇 周功睿 邹林涛 鱼涛 《石油化工应用》 2025年第2期93-96,113,共5页
利用共沉淀法制备了纳米CuO-Fe_(3)O_(4)催化剂,用X射线衍射与物理吸附仪对催化剂进行了表征。研究了纳米CuO-Fe_(3)O_(4)高效活化过硫酸氢钾降解含酚废水的性能,考察了催化剂的稳定性,讨论了反应的机理。研究结果表明,纳米CuO-Fe_(3)O_... 利用共沉淀法制备了纳米CuO-Fe_(3)O_(4)催化剂,用X射线衍射与物理吸附仪对催化剂进行了表征。研究了纳米CuO-Fe_(3)O_(4)高效活化过硫酸氢钾降解含酚废水的性能,考察了催化剂的稳定性,讨论了反应的机理。研究结果表明,纳米CuO-Fe_(3)O_(4)中Fe、Cu具有协同效应,与纯相Fe_(3)O_(4)或CuO相比,催化性能显著提高。纳米CuO-Fe_(3)O_(4)高效活化过硫酸氢钾降解含酚废水,在30 min内苯酚去除率可达到92%以上,且pH适用范围广。纳米CuO-Fe_(3)O_(4)催化剂稳定性良好,循环使用4次后去除率仍可达到70%以上。催化剂中的双金属可协同活化过硫酸氢钾,形成高效的氧化降解体系。 展开更多
关键词 cuo-Fe_(3)O_(4) 过硫酸氢钾 苯酚 降解
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CuO/TiO_(2)催化氧化CO性能及其反应动力学
4
作者 高琪 董长青 +5 位作者 胡笑颖 张俊姣 朱雁军 吕海洋 薛俊杰 王孝强 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期135-142,共8页
采用等体积浸渍法制备负载型CuO/TiO_(2)催化剂,研究CuO含量、体积空速、O_(2)含量、CO进口浓度及烟气含SO_(2)时对催化剂CO氧化性能的影响,并对催化剂进行结构表征。结果表明:30wt%CuO/TiO_(2)催化剂的CO催化氧化效率最佳,在10000 h^(... 采用等体积浸渍法制备负载型CuO/TiO_(2)催化剂,研究CuO含量、体积空速、O_(2)含量、CO进口浓度及烟气含SO_(2)时对催化剂CO氧化性能的影响,并对催化剂进行结构表征。结果表明:30wt%CuO/TiO_(2)催化剂的CO催化氧化效率最佳,在10000 h^(-1)空速下180℃以上完全催化氧化CO,针对0.1~0.5vol%CO进口浓度在220~420℃实现95%以上CO转化效率。当烟气中通入SO_(2)时,随着SO_(2)浓度由0增至4000 mg/m^(3),30wt%CuO/TiO_(2)催化剂在的CO转化率逐渐降低,SO_(2)的存在抑制催化剂的活性。在150~180℃温度范围内进行30wt%CuO/TiO_(2)催化剂的CO催化氧化本征反应动力学研究,实验及计算结果显示:30wt%CuO/TiO_(2)催化剂表面的CO催化氧化可近似为一级反应,反应活化能为24.23 kJ/mol。 展开更多
关键词 一氧化碳 cuo TiO_(2) 催化氧化 反应动力学
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CuO-g-C_(3)N_(4)/C复合材料的模板诱导合成及其电化学性能
5
作者 黄晨阳 刘成宝 +4 位作者 郑磊之 陈丰 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《复合材料学报》 北大核心 2025年第3期1448-1458,共11页
多价铜基氧化物的理论比容量较高,但自身导电性和稳定性差;石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))稳定性好、氮含量高、合成方法简单,但其电容性能不佳;生物质炭具有较大的比表面积、相对较好的导电性和刚性结构。为使各相优势得到充分发挥,并且... 多价铜基氧化物的理论比容量较高,但自身导电性和稳定性差;石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))稳定性好、氮含量高、合成方法简单,但其电容性能不佳;生物质炭具有较大的比表面积、相对较好的导电性和刚性结构。为使各相优势得到充分发挥,并且尽量弥补其缺陷,本文以尿素为g-C_(3)N_(4)前驱体,杏鲍菇为模板诱导合成了具有疏松多孔结构的g-C_(3)N_(4)/C两相复合材料,后使用水热法将CuO均匀负载在g-C_(3)N_(4)/C表面及孔洞内得到CuO-g-C_(3)N_(4)/C三相复合材料。电化学测试结果表明,CuO-g-C_(3)N_(4)/C的最高比电容为262.8 F/g,2000次恒电流充放电循环后的电容保持率为97%,在不同电流密度下仍具有良好的充放电性能,CuO-g-C_(3)N_(4)/C的电容性能和稳定性能较好。这表明CuO和g-C_(3)N_(4)/C的三相复合不仅提高了CuO的导电性,而且使gC_(3)N_(4)的电容性能得到改善,从而使整体材料的储能性能、导电性和稳定性得到提升。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4) cuo 电化学 生物质炭 模板诱导 超级电容器
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CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料催化降解卡马西平的性能
6
作者 周肖艳 罗雪梅 +3 位作者 陈一夫 刘子维 邹长武 黄杨 《复合材料学报》 北大核心 2025年第6期3206-3215,共10页
本研究采用煅烧法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,利用SEM-EDS、FTIR、XRD、XPS分析其表面形貌、晶体结构以及元素价态等特征。选择卡马西平为目标污染物,探究CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料应用于类芬顿体系的催化性能。试验结果显示,当卡... 本研究采用煅烧法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,利用SEM-EDS、FTIR、XRD、XPS分析其表面形貌、晶体结构以及元素价态等特征。选择卡马西平为目标污染物,探究CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料应用于类芬顿体系的催化性能。试验结果显示,当卡马西平初始浓度为20 mg/L,在Cu的复合量7%,CuO/g-C_(3)N_(4)投加量2g/L,H_(2)O_(2)投加量147mmol/L的条件下,卡马西平的去除率最高,约为96.59%。该类Fenton体系不受溶液pH的限制,且CuO/g-C_(3)N_(4)材料具有较好的稳定性,5次重复实验后卡马西平(CBZ)的去除率仍高达94.23%。·OH和^(1)O_(2)是催化过程的主要活性物种。CuO/g-C_(3)N_(4)与H2O2之间的电子交换导致Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)氧化还原过程的持续发生,进而分解H_(2)O_(2)产生大量的活性基团攻击CBZ分子,促进其降解。 展开更多
关键词 cuo g-C_(3)N_(4) 类FENTON反应 卡马西平 分子模拟
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纳米CuO活化过二硫酸盐催化降解罗丹明B研究
7
作者 于华莉 高明睿 +1 位作者 王连峰 郭海燕 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第2期111-117,共7页
通过热解法制得4种不同结构的CuO颗粒,发现纳米CuO颗粒相比其他CuO颗粒在活化过二硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB)过程具有更高的催化活性,纳米CuO/PDS体系中催化降解RhB的准一级动力学常数(0.0451 min^(-1))分别是热解温度为300、450、60... 通过热解法制得4种不同结构的CuO颗粒,发现纳米CuO颗粒相比其他CuO颗粒在活化过二硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB)过程具有更高的催化活性,纳米CuO/PDS体系中催化降解RhB的准一级动力学常数(0.0451 min^(-1))分别是热解温度为300、450、600℃制备的CuO催化体系的2.5、2.8和12.5倍.提高纳米CuO和PDS的浓度,可促进RhB的降解;利于纳米CuO/PDS体系中降解RhB的pH条件为近中性.纳米CuO经过4次循环使用后对RhB的降解率仍高于90%,说明其具有较高的重复利用性.淬灭实验表明,纳米CuO活化PDS降解RhB过程中产生的主要活性氧物种是单线态氧(^(1)O_(2)).经估算,纳米CuO/PDS体系中产生的^(1)O_(2)浓度约为9.4×10^(-12)mol/L,且·O_(2)^(-)是产生^(1)O_(2)的中间产物.研究结果为开发CuO等金属氧化物活化PDS降解难降解有机污染物提供了新思路. 展开更多
关键词 纳米cuo颗粒 过二硫酸盐 罗丹明B 单线态氧
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Ti/CuO微波点火及其微波增强燃烧特性
8
作者 陈小远 王飞 +4 位作者 唐魁 崔连鹏 柯香 陈苏杭 徐抗震 《火炸药学报》 北大核心 2025年第3期209-215,I0003,共8页
为了研究微波点火对Ti/CuO点火燃烧性能的影响,采用静电喷雾法制备了氧燃比(Ф)为1~3的Ti/CuO复合微球,获得了Ti/CuO的敞开体系中的微波点火延迟时间和微管内燃速、密闭体系中恒容燃烧的增压速率随氧燃比的变化规律,通过燃烧图像RGB比... 为了研究微波点火对Ti/CuO点火燃烧性能的影响,采用静电喷雾法制备了氧燃比(Ф)为1~3的Ti/CuO复合微球,获得了Ti/CuO的敞开体系中的微波点火延迟时间和微管内燃速、密闭体系中恒容燃烧的增压速率随氧燃比的变化规律,通过燃烧图像RGB比色法计算得到其微波点火和热点火的火焰温度分布图。结果表明,Ti/CuO点火燃烧特性随Ф的增大先增大后减小,当Ф=2.5时,微波点火延迟时间最短(120ms),峰值压力最大(412.76±28.74kPa),微管内燃速最大为2.38m/s;并且Ti/CuO微波点火火焰温度(1500~2000℃)和火焰面积显著大于热点火火焰温度(1200~1600℃),这主要是因为微波强电磁场加热未反应凝聚相和电离燃烧气体产物并产生高温等离子体,提高了凝聚相热效应和火焰热辐射,增强了燃烧性能。 展开更多
关键词 物理化学 微波点火 Ti/cuo复合含能材料 静电喷雾法 微波增强燃烧 铝热剂
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基于Au修饰CuO/CF纳米阵列的锂金属电极
9
作者 李舒睿 熊刚毅 +1 位作者 邢雅兰 张世超 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第8期2748-2756,共9页
随着临近空间飞行器的战略地位日渐增长,其对大功率、高比能、长循环储能电池体系的需求也不断提高,锂金属电池具有超高的理论容量,有望成为新一代临近空间飞行器储能电池的有力候选者。锂金属电极具有极低的氧化还原电位、较高的理论容... 随着临近空间飞行器的战略地位日渐增长,其对大功率、高比能、长循环储能电池体系的需求也不断提高,锂金属电池具有超高的理论容量,有望成为新一代临近空间飞行器储能电池的有力候选者。锂金属电极具有极低的氧化还原电位、较高的理论容量,但锂枝晶生长带来的各种问题一直制约着锂金属负极的应用。基于氧化刻蚀和离子交换原理,在泡沫铜(CF)上制备CuO纳米线阵列并引入Au作为亲锂位点,成功构建了Au-CuO/CF纳米阵列三维(3D)集流体并应用于锂金属电池负极,其库伦效率、循环寿命及循环稳定性均明显优于未经修饰的CuO/CF纳米阵列三维集流体,与磷酸铁锂正极(LFP)组成全电池后放电比容量高于CuO/CF纳米阵列三维集流体并在700圈循环后仍有高达97.7%的容量保持率。Au-CuO/CF纳米阵列三维集流体制备工艺简单,电化学性能优异,全电池更表现出稳定的循环性能和极高的容量保持能力,具有成为下一代高比能量锂金属电池负极集流体的应用潜力。 展开更多
关键词 cuo纳米线阵列 三维集流体 锂金属负极 高比能电池 临近空间飞行器
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CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料在有机染料降解和超级电容器中的应用研究 被引量：3
10
作者 张飞刚 刘中利 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期129-136,共8页
采用固态热分解法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)、电化学交流阻抗(EIS)、电容电压特性(CV)和晶... 采用固态热分解法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)、电化学交流阻抗(EIS)、电容电压特性(CV)和晶界电容特性(GCD)等表征技术对CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料进行了全面系统的表征,应用于有机染料亚甲基蓝(MB)降解和超级电容器电极材料。CuO和g-C_(3)N_(4)复合后光谱范围显著拓宽,实现了光生载流子的高效分离,界面/表面电阻降低,使得电荷转移更加高效,这都得益于异质结的成功构建。CuO/g-C_(3)N_(4)投加量为25 mg、MB染料溶液初始质量浓度为50 mg/L、暗吸附60 min和可见光(λ>420 nm)照射60 min时,MB的降解率为90.97%,循环使用5次后MB的降解率为90.28%,表现出优异的光催化活性和稳定性。CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料作为超级电容器阳极材料,电流密度为2 A/g时的最大比电容为379.79 F/g,电流密度为10 A/g、循环使用5000次电极材料的电容保留率和库仑效率分别为98.06%和99.54%,是一种超级电容器的理想电极材料。 展开更多
关键词 cuo/g-C_(3)N_(4) 异质结 超级电容器 光催化降解 复合材料 亚甲基蓝
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CuO-MnO_(2)-TiO_(2)催化氧化异丙苯合成异丙苯过氧化物
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作者 胡生隆 张毅城 +4 位作者 王世凯 吴思宇 查飞 常玥 唐小华 《应用化工》 北大核心 2025年第10期2642-2647,2668,共7页
采用超声辅助共沉淀法制备了Cu O-MnO_(2)-Ti O_(2)三元复合氧化物,测试了其在氧气氧化异丙苯合成异丙苯过氧化物的催化活性。在进料比(Cu O-MnO_(2)-Ti O_(2)/异丙苯)为10 mg/m L,95℃反应8 h时,活性氧含量为5.36%,催化剂循环使用5次,... 采用超声辅助共沉淀法制备了Cu O-MnO_(2)-Ti O_(2)三元复合氧化物,测试了其在氧气氧化异丙苯合成异丙苯过氧化物的催化活性。在进料比(Cu O-MnO_(2)-Ti O_(2)/异丙苯)为10 mg/m L,95℃反应8 h时,活性氧含量为5.36%,催化剂循环使用5次,活性氧含量仅下降7.0%。XRD、SEM、氮气吸脱附、XPS、O_(2)-TPD等表征表明,Ti O_(2)有利于活性组分的分散,促进了氧气的吸附和活化,催化剂中丰富的晶格氧和活性氧降低了异丙苯叔碳的C—H键形成自由基的能量,金属物种的协同作用使Cu O-MnO_(2)-Ti O_(2)在异丙苯氧化中具有良好的催化性能。GC-MS测试表明,主要产物为异丙苯过氧化氢。 展开更多
关键词 异丙苯过氧化物 催化氧化 异丙苯 cuo-MnO_(2)-TiO_(2)
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CuO/NiO/g-C_(3)N_(4)的制备及其检测葡萄糖的电化学性能
12
作者 孙冬雪 陈世界 +7 位作者 李金龙 张慧书 隋国哲 景丽萍 吕仁江 隋爽 付韵雯 李金玉 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2025年第2期84-88,共5页
研究一种基于石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))的新型材料作为葡萄糖电化学传感器。在0.1mol/L NaOH溶液中,将CuO/NiO/g-C_(3)N_(4)复合材料修饰在玻碳电极上,进行葡萄糖检测。利用电化学工作站进行性能测试,产生了氧化还原电流。利用扫描电镜... 研究一种基于石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))的新型材料作为葡萄糖电化学传感器。在0.1mol/L NaOH溶液中,将CuO/NiO/g-C_(3)N_(4)复合材料修饰在玻碳电极上,进行葡萄糖检测。利用电化学工作站进行性能测试,产生了氧化还原电流。利用扫描电镜、透射电镜、能量色散X射线能谱和X射线衍射对材料进行结构表征。根据较宽的检测范围和较低的检出限,相对标准偏差均在3%以下,回收率在98.15%~101.25%之间,为研发无酶葡萄糖传感器提供参考价值。 展开更多
关键词 cuo/NiO/g-C_(3)N_(4) 葡萄糖 水热法 传感器 电化学性能
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CuO和CuCl_(2)添加剂对二元碳酸熔盐热物性的影响
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作者 田禾青 何灿 郭茶秀 《热力发电》 北大核心 2025年第5期73-81,共9页
微纳颗粒掺杂是熔盐相变储热材料改性的重要方法。以40Li_(2)CO_(3)-60Na_(2)CO_(3)(质量分数)二元碳酸熔盐为基体熔盐,CuO和CuCl_(2)作为添加剂,利用高温熔融法分别制备了CuO-Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)、CuCl_(2)-Li_(2)CO_(3)-Na_(2)... 微纳颗粒掺杂是熔盐相变储热材料改性的重要方法。以40Li_(2)CO_(3)-60Na_(2)CO_(3)(质量分数)二元碳酸熔盐为基体熔盐,CuO和CuCl_(2)作为添加剂,利用高温熔融法分别制备了CuO-Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)、CuCl_(2)-Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)和CuO-CuCl_(2)-Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)3种复合熔盐相变储热材料,对其热物性进行了测试,研究了添加剂对二元碳酸熔盐和复合熔盐相变储热材料的改性效果。结果表明:添加质量分数0.24%CuO的Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)熔盐较基盐熔点下降5.2℃,相变潜热下降98.1J/g,固相和液相平均比热容分别下降0.39J/(g·℃)和0.77J/(g·℃),上限使用温度上升4℃;添加质量分数0.06%CuO的Li_(2)CO_(3)-Na_(2)CO_(3)-CuCl_(2)熔盐较基盐熔点上升9.6℃,相变潜热下降15J/g,固相和液相平均比热容分别上升0.07J/(g·℃)和0.12J/(g·℃),上限使用温度上升17℃;2种熔盐在添加CuO后导热性能均得到提高。 展开更多
关键词 相变储热 碳酸盐 cuo 比热容 热稳定性
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CuO/BiVO_(4)光催化剂的制备及催化还原溶液中六价铀的研究
14
作者 刘宸 李小燕 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期1027-1033,共7页
本文采用浸渍法制备得到对可见光响应的CuO/BiVO_(4)异质结催化剂,该催化剂被应用于对溶液中U(Ⅵ)的光催化还原去除过程,并系统研究了不同反应条件对催化剂光催化性能的影响。使用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微... 本文采用浸渍法制备得到对可见光响应的CuO/BiVO_(4)异质结催化剂,该催化剂被应用于对溶液中U(Ⅵ)的光催化还原去除过程,并系统研究了不同反应条件对催化剂光催化性能的影响。使用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备得到的样品进行了表征分析。以U(Ⅵ)溶液作为反应物,研究了溶液pH值和样品投加量对所制得样品的光催化还原活性的影响。结果表明,在溶液pH值为5.5、光催化剂用量为0.8 g/L的条件下,CuO/BiVO_(4)异质结催化剂对溶液中U(Ⅵ)具有较高的催化还原去除率,在120 min后去除率最高可达到94%。本研究旨在探索合成新型异质结催化剂材料以解决单相光催化材料光催化性能较低的问题,从而为光催化反应去除溶液中U(Ⅵ)的研究提供新的思路和方向。 展开更多
关键词 cuo/BiVO_(4) U(Ⅵ) 可见光响应 催化还原 浸渍法
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激光辐照含铜软木制备LIG/CuO复合材料及场发射性能
15
作者 马立安 黄旭 +3 位作者 陈松 魏朝晖 孙磊 叶晓云 《物理学报》 北大核心 2025年第13期335-345,共11页
三维(3D)石墨烯材料具有优异的电子发射性能与机械稳定性,在高电流密度场发射器件领域展现出显著优势.本文通过飞秒激光一步法原位制备氧化铜修饰三维石墨烯复合材料(LIG/CuO),实现了软木碳化与铜氧化的同步调控.利用铜盐浸润与抗坏血... 三维(3D)石墨烯材料具有优异的电子发射性能与机械稳定性,在高电流密度场发射器件领域展现出显著优势.本文通过飞秒激光一步法原位制备氧化铜修饰三维石墨烯复合材料(LIG/CuO),实现了软木碳化与铜氧化的同步调控.利用铜盐浸润与抗坏血酸还原构建浅层富铜前驱体,经激光辐照同步诱导纤维素碳化为少层石墨烯和Cu向CuO转变,形成CuO纳米颗粒(30—80 nm)包覆的微晶石墨烯三维纤维网络.该结构展现出卓越场发射性能,制备的纯LIG阈值电场值约为2.12 V/μm,场增强因子约8223;优化的CuO负载量后,LIG/CuO-5阈值电场值减至1.57 V/μm,场增强因子达~8823,并在2.89 V/μm下实现了22.71 mA/cm^(2)超高电流密度的电子发射.密度泛函理论(DFT)计算揭示异质结界面电子从CuO向石墨烯转移,使石墨烯功函数从4.833 eV降至LIG/CuO异质结的4.677 eV,同时CuO表面能带弯曲降低了隧穿势垒.此外,CuO纳米颗粒的局域电场增强效应与优化分布密度协同使有效发射点密度提升. 展开更多
关键词 激光诱导石墨烯 cuo纳米颗粒 复合阴极 场发射
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CuO/TiO_(2)/ZSM-5复合材料的制备及其光催化/抗菌性能
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作者 刘思琪 王李鹏 +3 位作者 都扶岭 于倩茹 梁鑫超 王程 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第3期539-549,共11页
为提升TiO_(2)/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO_(3))_2、Ti(SO_4)_2和ZSM-5为原料,采用浸渍-煅烧法制备了具有可见光光催化/抗菌功能的CuO/TiO_(2)/ZSM-5复合材料。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、气体吸... 为提升TiO_(2)/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO_(3))_2、Ti(SO_4)_2和ZSM-5为原料,采用浸渍-煅烧法制备了具有可见光光催化/抗菌功能的CuO/TiO_(2)/ZSM-5复合材料。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、气体吸附仪、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、紫外-可见光漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)、X射线荧光光谱仪(PL)、电子顺磁共振波谱仪(EPR)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等对材料的组成结构进行表征,采用甲基橙溶液评价材料的光催化性能,采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌评价材料的抗菌性能。结果表明:浸渍-煅烧法可成功制得大比表面积和孔体积的CuO/TiO_(2)/ZSM-5复合材料。CuO/TiO_(2)摩尔比为0.5%时,所得0.5CuO/TiO_(2)/ZSM-5材料具有相对较低的电子-空穴对复合几率、较宽的光响应范围、较高的·O_(2)^(-)和·OH等活性物种产生量,表现出优异的光催化和抗菌性能,其在氙灯光照150 min后,对甲基橙的去除率可达95%,在避光条件和光照5 min后,对大肠杆菌的抗菌率达75.2%和83.3%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达97.6%和98.5%。 展开更多
关键词 cuo/TiO_(2)/ZSM-5 光催化性 抗菌性 浸渍-煅烧法
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Ni-Cr与Al/CuO含能薄膜复合的换能元制备与性能分析
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作者 武韬 郝永平 +2 位作者 刘双杰 王洪星 张家彬 《微纳电子技术》 2025年第2期132-141,共10页
随着换能元向着微型化和高可靠性的方向发展,通过磁控溅射法设计并加工一种简易的Ni-Cr薄膜换能元结构,制备矩形桥和倒V形桥两种不同桥形的薄膜,并将其与Al/CuO含能薄膜复合。结果表明,两种桥形结构均能在不同激励条件下可靠发火,在8 V... 随着换能元向着微型化和高可靠性的方向发展,通过磁控溅射法设计并加工一种简易的Ni-Cr薄膜换能元结构,制备矩形桥和倒V形桥两种不同桥形的薄膜,并将其与Al/CuO含能薄膜复合。结果表明,两种桥形结构均能在不同激励条件下可靠发火,在8 V恒压激励下,矩形桥和倒V形桥的最高温度分别可达约360和550℃;在40 V、100μF的电容激励下,含Al/CuO的Ni-Cr薄膜换能元在电爆程度、火焰持续时间、输出能量和能量利用率等方面均优于裸桥的Ni-Cr薄膜换能元,且倒V形桥的点火性能尤为突出。在桥区中心涂覆三硝基间苯二酚铅后,均能点燃火药。含Al/CuO的Ni-Cr薄膜换能元在点燃火药时,电爆程度增大,持续时间较长。表明Al/CuO含能薄膜与Ni-Cr薄膜复合后可提升点火性能,且作用时间在微秒级。 展开更多
关键词 磁控溅射 Ni-Cr薄膜 Al/cuo含能薄膜 三硝基间苯二酚铅 点火能力
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等离子体协同CuO/MnO_(2)催化降解苯研究
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作者 闵晨帆 王升高 《辽宁化工》 2025年第8期1317-1320,共4页
为提高苯的降解效率,减少污染物的排放,采用等离子体结合CuO/MnO_(2)催化剂的方法,研究了MnO_(2)和CuO/MnO_(2)在不同温度和顺序下对苯、臭氧、CO和CO_(2)浓度的影响。通过XRD、SEM和XPS对CuO/MnO_(2)催化剂进行了表征,并探讨了CuO/MnO_... 为提高苯的降解效率,减少污染物的排放,采用等离子体结合CuO/MnO_(2)催化剂的方法,研究了MnO_(2)和CuO/MnO_(2)在不同温度和顺序下对苯、臭氧、CO和CO_(2)浓度的影响。通过XRD、SEM和XPS对CuO/MnO_(2)催化剂进行了表征,并探讨了CuO/MnO_(2)催化剂在等离子体催化降解苯过程中的作用机理。结果表明:CuO/MnO_(2)对等离子体苯降解过程中产生的CO和臭氧具有良好的去除效果,使用MnO_(2)和CuO/MnO_(2)可以完全去除等离子体降解苯过程中产生的CO和臭氧。 展开更多
关键词 等离子体 cuo/MnO_(2) 催化氧化 苯
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CuO/C复合薄膜的制备及其作为钠离子电池负极的电化学性能
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作者 赵卓凡 闫共芹 +3 位作者 蓝春波 王晨 戚艳超 付向辉 《微纳电子技术》 2025年第4期125-132,共8页
通过湿化学法和磁控溅射法制备了CuO/C薄膜材料,并将其作为钠离子电池负极。研究了碳复合对CuO薄膜电化学性能的影响,并通过第一性原理计算了钠离子吸附能。研究结果表明,与CuO薄膜相比,通过磁控溅射进行碳复合后形成的CuO/C复合材料具... 通过湿化学法和磁控溅射法制备了CuO/C薄膜材料,并将其作为钠离子电池负极。研究了碳复合对CuO薄膜电化学性能的影响,并通过第一性原理计算了钠离子吸附能。研究结果表明,与CuO薄膜相比,通过磁控溅射进行碳复合后形成的CuO/C复合材料具有更优异的电化学性能,复合前、后的薄膜材料在0.01~3 V的电压范围和100 mA/g的电流密度下,经过100圈充放电循环后的容量保持率分别为57.6%和67.6%,在2000 mA/g的电流密度下首圈放电比容量分别为227.9和270.7 mA·h/g。复合薄膜电化学性能的增强可归因于薄膜中的碳具有一定的柔韧性和较好的导电性,复合后能够有效缓解CuO体积膨胀和弱导电性问题。计算结果表明,CuO和CuO/C对单个钠离子的吸附能分别为-2.48606和-3.93544 eV,在CuO和C的协同作用下,CuO/C复合材料表现出更加优异的亲钠性。 展开更多
关键词 钠离子电池负极 cuo/C复合薄膜 磁控溅射 电化学性能 吸附能
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微波辐射下活性炭纤维/CuO催化K_(2)S_(2)O_(8)降解偶氮染料废水 被引量：1
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作者 丁昭霞 袁家鹏 +2 位作者 李佳妮 张涵冰 彭伟 《当代化工》 2025年第3期601-607,共7页
为有效处理难降解的偶氮染料废水,以典型偶氮染料甲基橙为研究对象,以活性炭纤维负载氧化铜为催化剂,考察了微波-过硫酸钾-活性炭纤维/氧化铜复合材料(ACF/CuO)反应体系氧化甲基橙的效果,确定了最佳工艺参数以及甲基橙的降解过程。结果... 为有效处理难降解的偶氮染料废水,以典型偶氮染料甲基橙为研究对象,以活性炭纤维负载氧化铜为催化剂,考察了微波-过硫酸钾-活性炭纤维/氧化铜复合材料(ACF/CuO)反应体系氧化甲基橙的效果,确定了最佳工艺参数以及甲基橙的降解过程。结果表明:在微波功率500 W、辐射时间120 s、过硫酸钾质量浓度0.6 g·L^(-1)、ACF/CuO质量浓度10 g·L^(-1)的条件下,甲基橙溶液的脱色率到达93%,COD的去除率为89.65%,TOC的去除率为72.36%。甲基橙在微波高级催化氧化作用下可能的降解过程为:首先是双键断裂,生成苯磺酸和对硝基苯酚,而后苯磺酸和对硝基苯酚逐渐降解,转变成苯环和苯酚,通过硫酸根自由基的氧化,部分苯环和苯酚断链生成顺丁烯二酸酐,部分苯环和苯酚以及生成的顺丁烯二酸酐,最终均降解成水和二氧化碳。 展开更多
关键词 活性炭纤维/cuo复合材料 微波 甲基橙 高级催化氧化技术
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