Быстрый Поиска
Номер КАС: 1317-39-1
Молекулярный вес: 143,09
Номер ЕС: 215-270-7
Номер в леях: MFCD00010974
Идентификатор вещества PubChem: 57651589
НАКРЕС: NA.21
ПРИЛОЖЕНИЯ
Закись меди имеет множество применений, поскольку существует несколько различных типов и способов существования закиси меди.
Все эти различные типы производятся после прохождения различных процессов, которые являются подлинными по своей природе.
Все их возможности зависят от свойств, которые проявляют эти соединения и в конечном итоге приводят к различным применениям, каждое из которых является уникальным по своей природе.
Закись меди используется в следующих продуктах: удобрения, наполнители, замазки, штукатурки, глина для лепки, чернила и тонеры, химикаты для бумаги, красители и полимеры.
Оксид меди обычно используется в качестве пигмента, фунгицида и средства против обрастания морских красок.
Выпрямительные диоды на основе закиси меди использовались в промышленности еще в 1924 году, задолго до того, как кремний стал стандартом.
Оксид меди (I) также отвечает за розовый цвет при положительном тесте Бенедикта.
В декабре 2021 года Toshiba объявила о создании тонкопленочного солнечного элемента из прозрачного оксида меди (Cu2O).
Ячейка достигла эффективности преобразования энергии 8,4%, что является самой высокой эффективностью, когда-либо зарегистрированной для любой ячейки этого типа по состоянию на 2021 год.
Ячейки могут быть использованы для высотных станций и электромобилей.
Оксид меди является очень активным элементом, который используется для производства многих продуктов для различных коммерческих применений.
Закись меди, или Cu2O, представляет собой химическое соединение, используемое как в промышленности, так и в строительстве в качестве реагента сверхвысокой чистоты, катализатора и эффективного антикоррозионного средства.
Оксид меди особенно используется в производстве и управлении технологическим процессом, а также в строительной отрасли.
Закись меди также используется для обработки воды, особенно для очистки воды от растворенных частиц и при полимеризации определенных полимеров.
Закись меди в основном используется в качестве катализатора в металлургии, в процессе, важном для производства железа и стали.
В окислении железа катализатор действует как восстановитель.
В производстве железа катализатор также действует как восстановитель.
Закись меди используется во многих областях, включая производство удобрений, а также в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных.
Чистота закиси меди настолько высока, что она используется в производстве электронно-лучевых трубок (известных как ЭЛТ или просто «трубки»), которые используются в телевизорах и компьютерных мониторах.
Оксид меди (также известный как оксид меди (II)) используется в качестве пигмента и антипирена, а также в качестве флюса для плавки металлов.
Закись меди представляет собой бесцветное твердое вещество без запаха и вкуса, нерастворимое в воде.
Кроме того, оксид меди является наиболее широко используемым оксидом в промышленных и бытовых условиях.
Закись меди образуется при окислении металлической меди на воздухе примерно при 1100–1300 °C.
Закись меди представляет собой химическое соединение, иногда его также называют «хлоридом закиси меди».
Кроме того, оксид меди представляет собой бесцветное кристаллическое твердое вещество без запаха.
Закись меди, также известная как окись меди, представляет собой бесцветный, не имеющий запаха и вкуса оксид меди.
Закись меди является важным коммерческим химическим веществом, используемым при рафинировании металлов, и в основном производится в качестве побочного продукта при плавке меди.
Закись меди была первым веществом, которое, как известно, вело себя как полупроводник.
Выпрямительные диоды на основе этого материала использовались в промышленности еще в 1924 году, задолго до того, как кремний стал стандартом.
Закись меди показывает четыре хорошо изученные серии экситонов с шириной резонанса в диапазоне нэВ.
Связанные поляритоны также хорошо изучены; их групповая скорость оказывается очень малой, почти до скорости звука.
Это означает, что в этой среде свет движется почти так же медленно, как звук.
Это приводит к высокой плотности поляритонов, и были продемонстрированы такие эффекты, как конденсация Бозе-Эйнштейна, динамический эффект Штарка и фоноритоны.
Еще одна необычная особенность экситонов в основном состоянии состоит в том, что все первичные механизмы рассеяния известны количественно.
Закись меди была первым веществом, в котором можно было установить полностью беспараметрическую модель расширения ширины линии поглощения в зависимости от температуры, что позволило вывести соответствующий коэффициент поглощения.
Используя закись меди, можно показать, что соотношения Крамерса-Кренига неприменимы к поляритонам.
Оксид меди можно использовать:
- В качестве прекурсора для получения наночастиц, нанокристаллов и квантовых точек для различных применений.
-Для катализа N-арилирования азолов в водных условиях с использованием межфазного катализатора.
- Приготовить композиты нано-меди на основе восстановленного оксида графена, применимые в качестве сенсора для обнаружения дофамина.
- В качестве прекурсора меди для получения композиционных материалов на основе наночастиц Cu2O-TiO2 с алюмосиликатными геополимерами, применимых для очистки воды от органических загрязнителей.
Применение оксида меди:
-Противообрастающие покрытия
-Минеральная добавка для рационов животных
-краситель для фарфора, глазури и стекла
-Катализатор
-паяльные пасты
-Сельскохозяйственное внекорневое удобрение
-Сельскохозяйственные фунгициды и протравители семян
Оксид меди (Cu2O) является привлекательным материалом для применения в солнечной энергетике, но его фотопроводимость ограничена рекомбинацией неосновных носителей заряда, вызванной состояниями ловушки собственных дефектов.
Закись меди представляет собой полупроводник p-типа с узкой запрещенной зоной (1,8–2,2 эВ), широко распространенный и дешевый.
Из-за этого оксид меди также может поглощать значительную часть солнечного спектра.
Положения его зоны проводимости и валентной зоны теоретически подходят для облегчения реакций как восстановления CO2, так и реакции расщепления воды.
Закись меди (Cu2O) может быть использована в качестве потенциального кандидата в преобразователях солнечной энергии, газовых датчиках, магнитных накопителях и электронике.
ОКИСЬ МЕДИ В КРАСКАХ
Оксид меди обычно используется в качестве пигмента, фунгицида и средства против обрастания морских красок.
Выпрямительные диоды на основе этого материала использовались в промышленности еще в 1924 году, задолго до того, как кремний стал стандартом.
Закись меди также отвечает за розовый цвет при положительном тесте Бенедикта.
Закись меди используется в качестве пигмента для фарфоровых глазурей и витражей.
В непрозрачном стекле он дает яркий кирпично-красный цвет, если используются достаточно крупные кристаллы.
Мелкие кристаллы дают желтоватый цвет.
Использование оксида меди в качестве пигмента в глазури восходит к временам Древнего Египта.
Многие необрастающие морские краски содержат оксид меди.
Необрастающие краски — это краски, которые предотвращают образование ракушек и других организмов на дне лодки.
Закись меди также используется в качестве противогрибкового средства, вещества, убивающего плесень, ржавчину и другие виды грибков.
Фунгициды на основе закиси меди обычно используются на различных культурах, подверженных поражению такими организмами.
Закись меди действует, подавляя рост грибковых спор (из которых развиваются новые растения), а не убивая зрелые грибы.
До сих пор основные области применения оксида меди были в области преобразования энергии и окружающей среды, в частности, в химических темплатах, датчиках и катализаторах.
Основное внимание в этом разделе мы уделяем обычно улучшенным и необычным характеристикам, которые создаются путем адаптации гибридных нанокомпозитов Cu2O и кристаллических граней Cu2O.
Кроме того, кратко освещается стратегия ограненных шаблонов из оксида меди для создания четко определенной полой архитектуры.
Катализаторы
-Фотодеградация
В соответствии с практическими применениями, включая органический синтез, сокращение выбросов CO2, расщепление воды и разложение загрязняющих веществ, использование фотокатализа делится на четыре основные области.
Во всех этих областях использовались фотокатализаторы на основе оксида меди.
Были продемонстрированы фотокатализаторы на основе оксида меди с большой площадью поверхности, которые эффективны для фотокаталитического разложения загрязнителей из-за длительного образования сильных окислителей под воздействием солнечного света.
Хотя, когда дело доходит до реагентов, эти окисляющие частицы менее селективны, что приводит к плохой селективности фотокатализатора.
Помимо эффекта интерфейса гибридных наноструктур на основе оксида меди, платформа предлагается путем адаптации граней кристалла для повышения селективности, при которой на адсорбцию-десорбцию реагентов могут влиять поверхностные атомные структуры и окислительно-восстановительный потенциал фотогенерированные дырки и электроны могут быть настроены соответствующими электронными структурами.
Фотоэлектрохимическое расщепление воды
Солнечная энергия может собираться фотоэлектрохимическими (PEC) солнечными элементами для преобразования ее в водородное топливо путем расщепления воды.
Полупроводник на основе оксида меди p-типа представляет особый интерес для расщепления солнечной воды PEC и генерации водорода из-за его уникальных характеристик, таких как прямая запрещенная зона 2,0 ~ 2,2 эВ для выгодных положений энергетических зон, хорошая подвижность носителей и поглощение видимого света. для расщепления воды ФЭП с полосой проводимости, лежащей на +0,7 В ниже потенциала выделения водорода.
Были сообщения о теоретически оцененном фототоке -14,7 мАсм-2 с соответствующей эффективностью 18% для преобразования света в водород.
Недавно было проведено исследование одного фотокатализатора на основе оксида меди для производства водорода и расщепления воды с помощью солнечной энергии.
Стабильность закиси меди в некоторой степени зависит от ее морфологии, в которой стабильность улучшается за счет быстрого удаления фотогенерированного носителя с поверхности фотокатода.
Разложение
Однако фотокатализаторы на основе оксида меди могут разлагать воду в дистиллированной воде на кислород и водород под действием видимого света, но это сильно отличается от фотохимической реакции в водном электролите на поляризованных электродах из оксида меди.
Поскольку окислительно-восстановительные потенциалы для окисления и восстановления одновалентной закиси меди находятся в пределах запрещенной зоны, использование закиси меди для восстановления воды в качестве фотокатода связано с нестабильностью электролита при освещении, что ограничивает их применение в производстве солнечной энергии.
Таким образом, оксид меди может быть многообещающим материалом в сочетании с соответствующей окислительно-восстановительной системой в качестве фотоэлектрода p-типа в электрохимическом фотогальваническом элементе.
Поэтому стабилизация поверхности фотоэлектродов из оксида меди требует использования конформного покрытия.
Фотовосстановление углекислого газа
Мы можем удовлетворить растущие потребности в чистой энергии за счет фотохимического восстановления двуокиси углерода (CO2) до химических веществ или топлива с добавленной стоимостью.
Согласно недавним открытиям, оксид меди является подходящим вариантом фотокатализатора для фотовосстановления диоксида углерода, который вызывается видимым светом.
Наблюдение за влиянием граней закиси меди на фотовосстановление СО2 было чрезвычайно интересным и, согласно результатам, по сравнению с октаэдрическими более высокую активность проявлял кубовидный агрегированный Cu2O.
По сравнению с массивами нанолент закиси меди в восстановлении СО2 более высокой активностью обладает камнеподобная закись меди р-типа как в фотоэлектрохимических, так и в электрохимических системах.
Тем не менее, все еще существует потребность в подробных исследованиях для раскрытия подчеркнутых принципов фотовосстановления CO2, зависящих от аномальных аспектов.
Улучшение
Наноструктуры на основе оксида меди могут значительно повысить эффективность преобразования углекислого газа.
Например, при солнечном свете фотоэлектрохимическое восстановление углекислого газа может быть улучшено за счет закиси меди, закрепленной на поверхности медного электрода.
По сравнению с эффективностью преобразования углекислого газа на электроде Cu/Cu2O (n-типа) с той же морфологией, что и у p-типа, эффективность преобразования на электроде Cu/Cu2O (p-типа) намного выше.
Осаждение наночастиц RuOx на оксиде меди привело к двукратному увеличению выхода долгоживущих электронов, что в конечном итоге привело к улучшению фотовосстановления диоксида углерода под действием видимого света.
Улучшенную фотокаталитическую активность в восстановлении диоксида углерода до метанола могут проявлять массивы нанотрубок с гетероструктурой Cu2O/TiO2, изготовленные методом электроосаждения.
Пористый нанопереход Cu2O/TiO2 может обеспечить большее количество активных центров фотореакции, и они также могут способствовать поглощению CO2.
Датчики газа
В последние десятилетия было проведено огромное количество исследований газочувствительных материалов для обнаружения целевого газа, которые охватывают области здравоохранения, общественной безопасности, защиты окружающей среды и химической промышленности.
Подходящее количество деионизированной воды смешивали с испытанным газочувствительным материалом и вышеупомянутую пасту наносили двумя электродами на керамическую трубку.
Затем был изготовлен газовый датчик с непрямым нагревом путем помещения проволочного нагревателя в центр керамической трубки.
Ток нагрева газочувствительной тепловой системы был отрегулирован для получения различных рабочих температур датчика.
Наконец, после старения со стабильным напряжением при определенном относительном токе в течение длительного времени было достигнуто обнаружение газа.
Другие приложения
До сих пор кристаллы оксида меди использовались, в основном, в областях химического шаблона, сенсорного шаблона и фотокатализатора.
Хотя в таких приложениях, как память с резистивным переключением металл-изолятор-металл, суперконденсаторы, натрий-ионные батареи, литий-ионные батареи, преобразование солнечной энергии и антибактериальная активность, кристаллы оксида меди с индивидуальной архитектурой имеют важное значение.
Таким образом, для продвижения вышеуказанных приложений требуется адаптация индекса фасетки кристаллов оксида меди для формирования конкретных реакционноспособных поверхностей.
Например, Ван и его коллеги продемонстрировали антибактериальную активность, зависящую от морфологии.
Согласно полученным результатам, по сравнению с кубическими, обусловленными различным расположением атомов на открытой поверхности, более высокой активностью в уничтожении E. coli обладал октаэдрический оксид меди.
Бактериостатические эффекты
Кроме того, закись меди проявляет очевидные бактериостатические эффекты, которые в основном определяются их морфологией.
Например, согласно выводам Гуо и его сотрудников, по сравнению с кубическими, октаэдрические нанокристаллы оксида меди производят больше активных форм кислорода и более высокий коэффициент иммобилизации, что позволяет предположить, что два морфологических нанокристалла оказывают разное токсическое воздействие на кладоцер. различия в удельной поверхностной активности.
Были проведены исследования электрохимических характеристик литирования различных полиэдрических оксидов меди в качестве анодов для литий-ионных аккумуляторов.
Ожидается, что использование оксида меди с индивидуальной архитектурой в этих приложениях приведет к некоторым ожидаемым характеристикам.
Хотя применение кристаллов закиси меди во всех вышеупомянутых областях все еще продолжается.
ОПИСАНИЕ
Оксид меди (I) или оксид меди представляет собой неорганическое соединение с формулой Cu2O.
Закись меди является одним из основных оксидов меди, другим является оксид меди (II) или оксид меди (CuO).
Это твердое вещество красного цвета входит в состав некоторых необрастающих красок.
Закись меди может иметь желтый или красный цвет, в зависимости от размера частиц.
Закись меди встречается в виде красноватого минерала куприта.
Закись меди представляет собой слабое неорганическое основание, которое можно использовать для активации галогенидов в реакции нуклеофильного замещения.
Кроме того, оксид меди используется в реакциях декарбоксилирования и циклоконденсации.
Закись меди, красный кристаллический материал, может быть получен электролитическим или печным способом.
Более того, закись меди легко восстанавливается водородом, монооксидом углерода, древесным углем или железом до металлической меди.
Оксид меди придает стеклу красный цвет и используется для необрастающих красок.
Закись меди растворяется в минеральных кислотах с образованием бесцветных солей меди, большая часть которых быстро окисляется до состояния меди.
Оксид меди также широко известен как оксид меди, который в основном представляет собой неорганическое соединение, состоящее из меди и кислорода.
Закись меди обладает некоторыми превосходными свойствами, которые позволяют ему превзойти многие соединения меди.
Они также обладают полупроводниковыми свойствами, что позволяет им иметь соответствующие приложения.
С Cu2O в качестве формулы оксид меди или оксид меди (I) является неорганическим соединением.
Один из основных оксидов меди известен как оксид меди (I) или оксид меди, а другой — оксид меди (CuO) или оксид меди (II).
Оксид меди представляет собой сплошной красный цвет и входит в состав некоторых необрастающих красок.
Цвет закиси меди может быть красным или желтым, он определяется размером частиц.
Закись меди можно найти в виде куприта, красноватого минерала.
Оксид меди (I) также называют оксидом меди, неорганическим соединением с химической формулой Cu2O.
Закись меди имеет ковалентную природу.
Кроме того, оксид меди кристаллизуется в кубической структуре.
Закись меди легко восстанавливается водородом при нагревании.
Он подвергается диспропорционированию в кислых растворах с образованием ионов меди (II) и меди.
Когда оксид меди осторожно нагревают с металлической медью, он превращается в оксид меди.
Оксид меди обладает хорошей коррозионной стойкостью благодаря реакциям на поверхности между медью и кислородом воздуха, образуя тонкий защитный оксидный слой.
Название «куприт» закиси меди Cu2O происходит от латинского «cuprum», означающего медь.
Старые горняки называли его «рубиновой медью».
Минерал куприт был основной медной рудой и до сих пор добывается во многих местах по всему миру.
Из всех медных руд, кроме самородной меди, куприт дает наибольший выход меди на молекулу, так как на каждые два атома меди приходится только один атом кислорода.
Как образец минерала, куприт представляет собой прекрасные примеры хорошо развитых кубических кристаллических форм.
Кристаллические формы включают куб, октаэдр, додекаэдр и комбинации этих форм.
Цвет закиси меди от красного до темно-красного, который может казаться почти черным. Темные кристаллы показывают внутренние отражения истинного темно-красного цвета внутри почти черного кристалла.
Другие разновидности, такие как халькотрихит, образуют длинные игольчатые кристаллы, которые имеют красивый красный цвет и особый блеск, что делает их популярными образцами для витрин.
Куприт (или закись меди) — старейший материал полупроводниковой электроники (Brattain, 1951).
Закись меди была предметом многочисленных теоретических и экспериментальных исследований, но до сих пор ее электронная и атомная структура продолжает озадачивать исследователей.
Появляются новые применения закиси меди в наноэлектронике, спинтронике и фотогальванике.
Однако наш нынешний интерес к этому материалу мотивирован тем фактом, что оксид меди является часто встречающимся продуктом коррозии меди.
Понимание закиси меди на уровне электронной и атомной структуры может быть полезным для прогнозирования и контроля коррозионного поведения меди.
Оксид меди (Cu2O) является фотокатализатором с серьезными проблемами фотокоррозии.
Теоретически закись меди может подвергаться как самоокислению (с образованием оксида меди (CuO)) так и самовосстановлению (с образованием металлической меди (Cu)) при освещении с помощью фотовозбужденных зарядов.
Однако существует ограниченное экспериментальное понимание «доминирующего» пути фотокоррозии.
Оба режима фотокоррозии можно регулировать, адаптируя условия фотокаталитических реакций.
Закись меди — это соединение, которое образуется при определенных условиях в природе.
Оксид меди — это красновато-оранжевый цвет, который используется в фотоэлементах, лазерных диодах, термометрах, светящейся в темноте краске, термоэлектрических генераторах и системах очистки воздуха, и это лишь некоторые из них.
Закись меди представляет собой твердое вещество, полученное в результате реакции расплавленного натрия и кислорода в процессе, известном как производство закиси меди.
Кроме того, оксид меди часто используется в качестве катализатора для производства других химических веществ.
Закись меди используется в производстве хлорида цинка, хлорида железа и др.
А оксид меди используется в качестве поглотителя УФ-излучения в продуктах для обработки поверхности.
Закись меди представляет собой соединение меди и кислорода.
Закись меди используется в ряде приложений, включая ряд различных соединений, которые используются в качестве катализаторов в различных реакциях, в том числе: Оксид азота Окисление аммиака до нитрата в воздушных катализаторах (например, в производстве азотных удобрений) Оксиды азота, используемые в изготовление взрывчатых веществ.
Закись меди (также известная как окись меди или окись кадмия) представляет собой химическое соединение, используемое для изготовления аккумуляторов и пластика.
Кроме того, оксид меди представляет собой белое бесцветное твердое вещество без запаха. Закись меди является одним из наиболее распространенных оксидов, используемых в батареях, на его долю приходится от 9% до 15% всех батарей.
Закись меди также используется в производстве металлов, строительстве, а также в производстве пластмасс и других органических соединений.
Закись меди входит в состав некоторых красок и используется в качестве окислителя в ряде процессов металлизации.
Закись меди известна сотни лет.
Фактически, оксид меди был одним из первых веществ, которые использовались для изготовления латуни (меди с добавлением небольшого количества цинка).
Первое открытие чистой закиси меди было сделано в 1600-х годах шведским ученым Йоханом Гадолином, который искал материал, который можно было бы использовать для изготовления пороха.
Первый синтетический оксид меди был получен в 1882 году немецким химиком Фридрихом Вёлером, который пытался получить краситель.
Первое, что нужно учитывать, это источник оксида меди.
Закись меди представляет собой белый порошок, очень чистый и очень стабильный.
Закись меди внесена в список опасных отходов в США, но такие страны, как Китай, Япония и Великобритания (среди прочих), все еще производят это химическое вещество и продают его в США для использования в различных отраслях промышленности.
Оксид меди(I) или оксид меди (Cu2O) представляет собой оксид меди.
Кроме того, оксид меди нерастворим в воде и органических растворителях.
Закись меди растворяется в концентрированном растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса [Cu(NH3)2]+, который легко окисляется на воздухе до синего [Cu(NH3)4(H2O)2]2+.
Закись меди растворяется в соляной кислоте с образованием HCuCl2 (комплекс CuCl), в то время как разбавленная серная кислота и азотная кислота образуют сульфат меди (II) и нитрат меди (II) соответственно.
Закись меди встречается в виде минерального куприта в некоторых породах красного цвета.
Когда оксид меди подвергается воздействию кислорода, медь естественным образом окисляется до оксида меди (I), но это занимает продолжительное время.
Искусственное формирование обычно осуществляется при высокой температуре или при высоком давлении кислорода.
При дальнейшем нагревании оксид меди(I) образует оксид меди(II).
Образование закиси меди является основой теста Фелинга и теста Бенедикта для восстанавливающих сахаров, которые восстанавливают щелочной раствор соли меди (II) и дают осадок закиси меди.
Закись меди образуется на посеребренных медных деталях, подвергающихся воздействию влаги, когда слой серебра пористый или поврежден; этот вид коррозии известен как красная чума.
ПОДГОТОВКА
Закись меди можно получить несколькими способами.
Проще говоря, оксид меди возникает в результате окисления металлической меди:
4 Cu + O2 → 2 Cu2O
Такие добавки, как вода и кислоты, влияют на скорость этого процесса, а также на дальнейшее окисление до оксидов меди (II).
Он также производится в промышленных масштабах путем восстановления растворов меди (II) диоксидом серы.
Основные стратегии синтеза ограненных кристаллов оксида меди
Для получения ограненных микро-/нанокристаллов Cu2O можно использовать многие синтетические методы, такие как метод облучения, распыление, электроосаждение и метод влажной химии, такой как сольвотермический синтез, гидротермальный синтез и жидкостное восстановление.
Наиболее широко используемый метод среди них - это метод мокрой химии для управления гранями воздействия кристаллов закиси меди из-за универсальной способности регулировать скорость роста и зародышеобразования в различных ориентациях.
Закон Гиббса-Вульфа теоретически определяет равновесную форму кристалла.
Грани с высокой поверхностной энергией обычно уменьшаются по сравнению с окончательным видом или исчезают в равновесных условиях, особенно для граней с высоким индексом. Однако в реальных условиях взаимодействие между кинетикой и термодинамикой приводит к открытым граням и окончательной форме кристаллов.
Термодинамическая точка зрения
Согласно термодинамической точке зрения, неотъемлемая потребность в уменьшении общей поверхностной энергии приводит к изменению формы кристалла в процессе его роста.
Специфическая селективная по граням адсорбция блокирующего реагента (включая неорганический ион, примесную молекулу, полимер и поверхностно-активное вещество) в системе раствор-фаза является эффективным методом выявления различных граней и снижения поверхностной энергии, что приводит к появлению неравновесной конструкции Вульфа. .
Роль укупорочного реагента в адаптации морфологии кристалла предлагает руководство для рационального проектирования и синтеза микро-/нанокристаллов оксида меди с требуемыми характеристиками поверхности.
Возможности и избирательность агента укупорки
В основном, расстояние между двумя соседними недокоординированными атомами Cu на гранях и/или плотность недокоординированных атомов Cu определяют способность и селективность покрывающего агента на различных гранях для кристалла оксида меди.
Таким образом, выбор укупорочного агента важен для контроля сохранности граней кристаллов закиси меди.
Благодаря разнообразию органических укупорочных агентов они играют важную роль в контроле формы кристаллов закиси меди.
Например, додецилсульфат натрия (ДСН) и поли(винилпирролидон) (ПВП) с различными зарядами могут действовать как покрывающие агенты граней.
Формирование кристаллических граней
Кроме того, неорганические ионы можно использовать в качестве укупорочных агентов для формирования специфических граней кристалла, и в последние годы появились сообщения об их успешном применении.
Более того, поверхностные энергии открытых граней определяются пересыщением растущих частиц во время роста кристаллов в термодинамике, что обеспечивает общий способ создания конкретных высокоэнергетических поверхностей.
Контролируя характеристики частиц [Cu(OH)4] 2–, можно легко добиться изменения формы Cu2O, особенно от простой к сложной архитектуре.
Эволюция формы
Скорость роста различных граней существенно определяет эволюцию формы кристалла в процессе его зарождения и роста.
Редуценты настроены на создание различных неравновесных архитектур, которые могут существенно влиять на способ роста и зародышеобразования.
Хотя в кинетический контроль всегда вовлечены различные сложные факторы, остается неясной взаимосвязь между кинетическим фактором и структурой фасеток.
Направленное химическое травление, основанное на кристаллографической анизотропии, широко используется для создания архитектур закиси меди, что дает определенные преимущества при формировании закиси меди с определенными поверхностными атомными структурами.
Полые кристаллы оксида меди
Будучи одним из видов перспективной архитектуры, были проведены обширные исследования полых наноструктур из-за их хорошей поверхностной проницаемости для переноса массы и заряда (газа), показателя преломления, коэффициента теплового расширения, низкой плотности и большой площади поверхности.
Таким образом, точно настроить поведение поверхности полой структуры сложно, и полное понимание процесса роста и механизмов производства имеет значительную научную ценность.
До сих пор было предпринято огромное количество усилий для получения многочисленных полых архитектур Cu2O (например, многооболочечные сферы, нанокаркасы и наноклетки) с помощью различных механизмов роста, таких как созревание Оствальда, окислительное травление и трансформация твердотельных предшественников. (включая CuO и CuCl).
Природа кристаллов
При наличии различных межчастичных границ синтезированные полые кристаллы закиси меди в основном являются поликристаллическими.
Хотя и структурная когерентность, и дальнодействующая электронная связь одинаково важны для повышения как подвижности электронов, так и высокой проводимости.
Таким образом, интеграция одиночных и полых кристаллических оболочек в кристаллы закиси меди является решением для удовлетворения спроса, но все же остается проблемой.
По сравнению с классическими моделями роста ориентированное прикрепление отличается, что обычно происходит до процесса созревания Оствальда для создания полой архитектуры.
Например, образованию многослойных полых сфер из оксида меди с монокристаллической оболочкой способствовала многослойная везикула, и это было продемонстрировано в системе CuSO4/бромид цетилтриметиламмония (CTAB)/AA/NaOH.
Пористые кристаллы закиси меди
Огромное внимание привлекли пористые наноматериалы с управляемыми порами из-за их способности взаимодействовать с молекулами, ионами и атомами не только на поверхности, но и внутри.
В этом смысле наилучшая производительность этих архитектур наблюдается в мезопористых системах.
До сих пор был успешный синтез пористых материалов из оксида меди, и их применение в основном связано с адсорбцией катализаторов и красителей.
Таким образом, по-прежнему важно изготавливать и проектировать новые пористые наноструктуры оксида меди с хорошими характеристиками и подходящими размерами пор.
Первоначально небольшие строительные блоки наночастиц объединяются вместе во время роста кристаллов закиси меди в растворе, и агрегаты часто превращаются в сравнительно стабильные структуры благодаря механизму созревания для минимизации общей энергии реакционной системы, поэтому, когда вводятся некоторые полимерные или органические молекулы, шансы модификаций поверхностных энергий строительных блоков.
Таким образом, важную роль будет играть адаптация поведения агрегации строительных блоков наночастиц в управлении производством пористых наноструктур оксида меди.
Метод мягкого шаблона
Метод мягких шаблонов широко используется для создания пористых наносфер оксида меди.
Гидроксильная группа, например, действует как закрывающий радикал, а также может вызывать модификацию способа агрегации строительных блоков, что приводит к образованию неупорядоченных пористых наносфер оксида меди.
Имеются демонстрации управляемой β-циклодекстрином (β-CD) сборки пористых наносфер оксида меди.
Архитектура типа краун-эфира может быть получена при связывании этиленоксида в сегментах поли(этиленоксида) (ПЭО) триблок-сополимера в водном растворе с ионами металла, и это является результатом диполь-ионных взаимодействий между этиленоксидом. неподеленная пара электронов и ион металла.
Так, атомы меди объединяются с атомом кислорода в гидрофильную группу ПЭО преимущественно с помощью триблок-сополимеров с образованием ближнеупорядоченных мезопористых сфер оксида меди.
Высокоупорядоченные пористые наноструктуры
Следует отметить, что высокоупорядоченные пористые наноструктуры обладают значительными преимуществами из-за их большой площади поверхности, поскольку они предлагают больше активных участков для трехмерных связанных сетей и каталитическую реакцию для переноса массы (например, иона и молекулы) извне вовнутрь. ускорение химической реакции.
Хотя управление формой пористых наноматериалов посредством самоорганизации с помощью органических агентов является более сложным по сравнению с управлением формой неупорядоченных пористых материалов.
Таким образом, разработка упорядоченных несферических пористых наноструктур оксида меди по-прежнему остается сложной задачей.
Тонкие пленки оксида меди
Еще одним важным вопросом для расширения применения в преобразовании энергии является разработка тонких пленок из оксида меди с индивидуальной архитектурой.
При приготовлении тонких пленок закиси меди обязательно следует учитывать эти два основных момента.
Во-первых, это тесный контакт между подложками и тонкими пленками оксида меди, обеспечивающий перенос носителей заряда с гладкой границей раздела.
Во-вторых, настройка ориентации строительного блока в фильме для получения максимальных преимуществ.
До сих пор существовали различные применения многочисленных методов синтеза, таких как анодное окисление, напыление, электроосаждение, химическое осаждение из паровой фазы и термическое окисление для получения закиси меди.
Электроосаждение
Электроосаждение является одним из широко доступных методов, которые являются дешевым и универсальным методом изготовления тонких пленок на проводящих подложках, который может эффективно контролировать форму, размеры и ориентацию электроосажденных пленок путем регулирования условий электрохимического растворения (например, аддитивного агент, растворитель, вид субстрата, значение pH, приложенное напряжение, температура, концентрация и т. д.).
Можно легко получить тонкие пленки оксида меди с рядом симметричных дендритных морфологий и ориентаций, а также можно получить оптимальное сочетание характеристик переноса заряда и площади поверхности, что приводит к применениям в преобразовании солнечной энергии.
Распределение строительных блоков
Усовершенствованный метод электроосаждения был использован Чжаем и его сотрудниками для специфического контроля распределения ориентации строительных блоков в тонких пленках закиси меди для получения тонких ориентированных пленок закиси меди с различными гранями и высокой степенью кристаллизации в присутствии ионов лимонной кислоты при сравнительно более высоком значении рН и мягком температура.
РЕАКЦИИ
Водные растворы хлорида меди реагируют с основанием с образованием того же вещества.
Во всех случаях цвет очень чувствителен к процедурным деталям.
Образование закиси меди лежит в основе теста Фелинга и теста Бенедикта на восстанавливающие сахара.
Эти сахара восстанавливают щелочной раствор соли меди (II), давая ярко-красный осадок закиси меди.
Он образуется на посеребренных медных деталях, подвергающихся воздействию влаги, когда слой серебра пористый или поврежден.
Этот вид коррозии известен как красная чума.
Существует мало доказательств существования гидроксида меди (I) CuOH, который, как ожидается, быстро подвергается дегидратации.
Аналогичная ситуация и с гидроксидами золота(I) и серебра(I).
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Твердое тело закиси меди диамагнитно.
По своим координационным сферам центры меди имеют 2-координацию, а оксиды - тетраэдрические.
Таким образом, структура в некотором смысле напоминает основные полиморфы SiO2, и обе структуры имеют взаимопроникающие решетки.
Закись меди растворяется в концентрированном растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса [Cu(NH3)2]+, который легко окисляется на воздухе до голубого [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Он растворяется в соляной кислоте с образованием растворов CuCl-2.
Разбавленная серная кислота и азотная кислота дают сульфат меди (II) и нитрат меди (II) соответственно.
Закись меди разлагается до оксида меди(II) во влажном воздухе.
Закись меди кристаллизуется в кубической структуре с постоянной решетки al = 4,2696 Å.
Атомы меди располагаются в ГЦК подрешетке, атомы кислорода в ОЦК подрешетке.
Одна подрешетка смещена на четверть диагонали тела.
Пространственная группа Pn3m включает точечную группу с полной октаэдрической симметрией.
Cu2O: оксид меди(I)
Плотность: 6 г/см³
Молекулярная масса/ Молярная масса: 143,09 г/моль
Температура кипения: 1800 °С
Температура плавления: 1232 °C
Химическая формула: Cu2O
-Полупроводниковые свойства
В истории физики полупроводников оксид меди является одним из наиболее изученных материалов, и многие экспериментальные применения полупроводников были впервые продемонстрированы на этом материале:
-Полупроводник
-Полупроводниковые диоды
-фоноритоны («когерентная суперпозиция экситона, фотона и фонона»)
Самые низкие экситоны в закиси меди чрезвычайно долгоживущие; формы линий поглощения были продемонстрированы с шириной линии в нэВ, что является самым узким из когда-либо наблюдавшихся объемных экситонных резонансов.
Связанные с ними квадрупольные поляритоны имеют низкую групповую скорость, приближающуюся к скорости звука.
Таким образом, свет движется в этой среде почти так же медленно, как и звук, что приводит к высокой плотности поляритонов.
Другая необычная особенность экситонов в основном состоянии состоит в том, что все первичные механизмы рассеяния известны количественно.
Закись меди была первым веществом, в котором можно было установить полностью беспараметрическую модель расширения ширины линии поглощения в зависимости от температуры, что позволило вывести соответствующий коэффициент поглощения.
Используя закись меди, можно показать, что соотношения Крамерса – Кронига неприменимы к поляритонам.
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА
Энергетические зоны электронов закиси меди широко изучались в основном из-за ее необычного экситонного спектра [куприт демонстрирует длинную серию экситонных переходов, начиная с запрещенной линии.
Есть и другие аспекты электронной структуры куприта, интересные с теоретической точки зрения.
Например, некубическая симметрия локальной координации катионов Cu в этом соединении вызывает неисчезающий градиент электрического поля на ядрах Cu, что довольно необычно для кубических структур (Marksteiner et al., 1986).
Поскольку кристаллическая структура куприта сочетает в себе высокую общую симметрию с низкой симметрией локальной координации, она также использовалась в качестве эталонной системы для проверки компьютерных кодов для расчетов электронной структуры.
СИНОНИМЫ
Оксид меди (I)
оксид меди (I)
Оксид меди
Закись меди
(куприоокси) медь
029-002-00-Х
Оксид меди (I)
Оксид меди (I)
оксид меди (I)
Оксид меди (I)
Гидрат меди
гидрат меди
гидрат меди.
Оксид меди (Cu2O)
оксид меди (1)
Полуокись меди
Медный нордокс
Оксид меди
Оксид меди, красный
Закись меди
Субоксид меди
бакар(I) оксид (ч)
бакров (I) оксид (sl)
купрооксид (da)
Дибакров оксид (ч)
дибакров оксид (ч)
Дибакров оксид (сл)
дибакров оксид (sl)
Оксид меди (нет)
дикоббероксид (нет)
дикобероксид (да)
Дикопероксид (нл)
дикопероксид (нл)
Дикопароксид (св)
дикоппароксид (св)
Дикупариоксид (фи)
Дикупфероксид (де)
Дирез-оксид (ху)
дирез-оксид (ху)
дивара оксидс (lv)
