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铜离子掺杂二氧化钛光催化板式微反应器

化工学报 2014年第11期65卷 4325-4332页

作者：林骋刘明言天津大学化工学院天津300072 化学工程联合国家重点实验室天津300072

将微反应器技术应用于光催化反应是一项新兴且极具潜力的技术创新。采用金属蚀刻技术制造了板式微反应器,并通过溶胶-凝胶法在微反应器中负载了铜离子掺杂改性的TiO2光催化剂涂层。使用X射线衍射分析、扫描电子显微镜以及紫外-可见漫反... 详细信息

将微反应器技术应用于光催化反应是一项新兴且极具潜力的技术创新。采用金属蚀刻技术制造了板式微反应器,并通过溶胶-凝胶法在微反应器中负载了铜离子掺杂改性的TiO2光催化剂涂层。使用X射线衍射分析、扫描电子显微镜以及紫外-可见漫反射吸收光谱对催化剂进行表征,并以甲基橙的降解反应来评价微反应器的光催化效果。结果表明,铜离子掺杂能够有效提高微反应器的光催化性能,掺杂浓度为0.04%(摩尔比于Ti)时效果最优,能够在90 s的停留时间内使初始浓度为10 mg·L-1的甲基橙溶液降解45%;光催化微反应器中甲基橙的降解过程为不完全氧化的动力学一级反应,其反应速率常数(k)远高于常规反应器体系,并随着甲基橙溶液初始浓度(C0)的减小而增大,且lnk-lnC0具有良好的线性关系。

关键词：光化学催化剂微反应器二氧化钛铜离子掺杂甲基橙

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铜离子掺杂对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

硅酸盐学报 2006年第1期34卷 39-43页

作者：任成军钟本和陈国强方为茂四川大学化学学院成都610064 四川大学化工学院成都610065 中国科学院成都有机化学有限公司成都610041

采用溶胶凝胶法在玻璃表面制备了Cu2+掺杂TiO2复合纳米薄膜。掺杂Cu2+的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响。当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO... 详细信息

采用溶胶凝胶法在玻璃表面制备了Cu2+掺杂TiO2复合纳米薄膜。掺杂Cu2+的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响。当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO2光催化氧化活性提高53%,最外层掺入Cu2+会减弱TiO2光催化氧化活性。当TiO2的前驱体为工业偏钛酸时,预涂一层1.0%Cu(CH3COO)2水溶液,仅使TiO2光催化氧化活性提高14%。用X射线衍射对纳米薄膜进行表征。Cu2+掺杂会诱导生成金红石相。

关键词：二氧化钛复合纳米膜铜离子掺杂光催化活性相变

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铜离子掺杂对高铁低钙水泥熟料性能的影响

硅酸盐通报 2020年第2期39卷 396-401页

作者：赵美程饶美娟邓青山陶永征武汉理工大学理学院武汉430070 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

基于C4AF可以提高水泥基材料的抗蚀性,以高铁低钙水泥熟料为研究对象,掺入不同含量的CuO,通过对熟料及其水化产物进行X射线衍射(XRD)、水化热、抗压强度、非蒸发水含量和固化氯离子能力等测试,探究Cu2+对高铁低钙水泥熟料水化性能与氯... 详细信息

基于C4AF可以提高水泥基材料的抗蚀性,以高铁低钙水泥熟料为研究对象,掺入不同含量的CuO,通过对熟料及其水化产物进行X射线衍射(XRD)、水化热、抗压强度、非蒸发水含量和固化氯离子能力等测试,探究Cu2+对高铁低钙水泥熟料水化性能与氯离子吸附固化能力的影响。结果发现,适量CuO的掺入促进了高铁低钙水泥熟料中C4AF的生成,降低了熟料液相的粘度,有利于C3S的晶粒生长,有利于提高高铁低钙水泥熟料的水化活性和固化氯离子能力,最佳掺量为0.2wt%。

关键词：高铁低钙水泥熟料铜离子掺杂水化性能固化氯离子

铜离子掺杂镉基硫属化物纳米材料的合成及发光性能研究

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铜离子掺杂镉基硫属化物纳米材料的合成及发光性能研究

作者：刘明睿北京交通大学

学位级别：硕士

在过去的几十年中,将过渡金属离子引入到半导体纳米晶中引起了研究人员的广泛关注。掺杂离子的引入会形成新的复合中心,从而使得半导体纳米晶呈现出掺杂离子相关的光学性能。这些独特的性质使得掺杂半导体纳米晶在光电器件和生物标记及... 详细信息

在过去的几十年中,将过渡金属离子引入到半导体纳米晶中引起了研究人员的广泛关注。掺杂离子的引入会形成新的复合中心,从而使得半导体纳米晶呈现出掺杂离子相关的光学性能。这些独特的性质使得掺杂半导体纳米晶在光电器件和生物标记及光催化等众多领域有着广泛的应用前景。在众多过渡金属掺杂离子中,锰和铜离子是两种最为常见的掺杂离子。近些年来,Mn离子掺杂半导体纳米晶的材料合成、结构调控和光学性能以及光电和生物医学应用都得到了广泛关注,并取得了飞速发展。与Mn离子掺杂半导体纳米晶相比较,Cu离子掺杂半导体纳米晶的研究相对较少,尤其是Cu离子掺杂半导体纳米晶的合成与光学性能调控的研究更为鲜见。这主要是因为高温下Cu离子具有较高的离子迁移率,其在纳米晶内部容易进行扩散,从而使得Cu离子在纳米晶中的掺杂位置不易控制。因此,如何调控Cu离子在纳米晶尤其是核壳结构纳米晶中的掺杂位置,从而研究掺杂位置与光学性能的关系非常有挑战性的。所以本论文围绕着Cu离子掺杂的不同纳米结构的镉基半导体纳米晶的合成与光学性能调控开展研究,重点探讨Cu离子掺杂位置对其光学性能的影响,从而探究其形成机制和发光机理。并在此基础上初步研究了基于Cu离子掺杂合金型Cd Zn S纳米晶的量子点发光二极管器件的性能。具体研究工作如下:（1）采用一步反应法以正十二硫醇作为硫源制备出了CdS和CdS:Cu（I）纳米晶,Cu（I）离子的引入使得CdS纳米晶由缺陷发射为主的发光转变为Cu（I）相关的施主-受主对复合发光。在CdS纳米晶表面外延生长Zn S壳层有效降低了其缺陷态发射,得到了位于435 nm附近的激子发射峰。采用原位法和种子生长法两种方法通过控制前驱体的注射方式在CdS:Cu（I）纳米晶表面外延生长Zn S壳层,其发射峰有一定程度的红移,但是并没有观察到CdS纳米晶的激子吸收峰。为了进一步实现对CdS:Cu（I）纳米晶表面的有效Zn S包覆,以CdS/Zn S纳米晶为种子,通过注入不同量的Cu离子。发现435 nm处的激子发射峰强度在不断降低,而位于680 nm处Cu（I）相关的发射峰占主导,这与没有Zn S壳层前的CdS:Cu（I）纳米晶的发光基本一致,说明在CdS:Cu（I）纳米晶表面上成功生长了Zn S壳层。为了探究其生长机理,通过在惰性溶剂中对CdS:Cu（I）/Zn S纳米晶进行加热,发现激子发射峰强度逐渐减弱,而铜离子相关的发射峰强度在增加,说明Cu（I）离子的引入是以Cu离子扩散为主要方式。最后实现了将Cu（I）离子引入到Cd Zn S合金型纳米晶中,在此基础之上将红光Cu（I）掺杂纳米晶应用于量子点发光二极管中,得到了铜离子相关的电致发光。（2）为了进一步验证Cu（I）离子在CdSe纳米晶中的掺杂,采用一步反应法制备出了立方相的CdSe纳米晶,通过调控实验条件实现了CdSe纳米晶在较大可见光范围内的发光。在此基础之上成功将Cu离子引入到CdSe纳米晶中,其激子发光峰强度在逐渐减弱,而位于红光范围内与Cu离子相关的发射峰强度在增强,并且荧光寿命从23 ns增加到327 ns。之后,使用低温单一前驱体对CdSe:Cu纳米晶进行包覆,结果表明Zn S壳层的包覆增加了激子发射强度,从而抑制了Cu离子相关的发射,这与CdS:Cu（I）纳米晶的Zn S壳层外延生长所观察到发光性能变化是不一样的,说明铜离子扩散在不同硫属化物纳米晶中是不同的。

关键词： CdS CdSe 半导体纳米晶铜离子掺杂阳离子交换

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铜离子掺杂纳米二氧化钛催化剂的改性研究

西安工业大学学报 2017年第6期37卷 431-437页

作者：徐大鹏张松杨巍西安工业大学材料与化工学院西安710021

针对纯纳米TiO_2粉末带隙能宽(约为3.2eV),对太阳光利用率较低的问题.文中通过对液料等离子喷涂的前驱物-钛酸丁酯和乙醇溶液中添加掺杂成分Cu(NO3)2·6H2O制备了掺杂粉末.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS... 详细信息

针对纯纳米TiO_2粉末带隙能宽(约为3.2eV),对太阳光利用率较低的问题.文中通过对液料等离子喷涂的前驱物-钛酸丁酯和乙醇溶液中添加掺杂成分Cu(NO3)2·6H2O制备了掺杂粉末.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(PL)分析了掺杂对TiO_2样品的形貌、晶体结构及平均粒径、表面成分和元素价态、本征吸收带及电子结构和光学特性的影响.利用光催化降解甲基橙来评价铜离子掺杂样品的光催化活性.结果表明:铜离子掺杂纳米TiO_2粉末形貌呈球形或近球形,粒径分布范围为10~60nm,少量的铜离子掺杂使TiO_2粒径分布均匀,且粉末的粒径有所减小;制备的粉末均为锐钛矿和金红石相的混合晶体,且随着掺杂含量的增加,锐钛矿相含量呈减小的趋势;掺杂纳米TiO_2粉末中含有O、Ti、C以及Cu元素,Cu元素的价态不变,Ti 2p区由2p3/2和2p1/2双峰组成,Ti元素仍为+4价;掺杂铜离子的TiO_2相比于未掺杂的TiO_2的本征吸收带边均发生了明显的红移.随着催化剂中铜离子掺杂含量增加,甲基橙的降解率均呈现出先增加后减少的趋势,0.2%的Cu2+掺杂TiO_2粉末对甲基橙的光催化活性最好,为纯TiO_2粉末降解率的1.40倍.

关键词：等离子喷涂二氧化钛纳米粉末铜离子掺杂光催化

铜离子掺杂硒化钴对电极的制备及催化性能研究

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铜离子掺杂硒化钴对电极的制备及催化性能研究

第七届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会

作者：熊筱瑶宁金闯张竹亭殷雄汪乐余北京化工大学化学学院

染料敏化太阳能电池器件具有制造工艺简单、成本效益高、光电转换效率高等优点而受到广泛关注。I/I是其常用的一种氧化还原电对,其对应的对电极则常采用贵金属铂。但金属Pt昂贵和在电解质体系中长期稳定性差限制了染料敏化太阳能电池的... 详细信息

染料敏化太阳能电池器件具有制造工艺简单、成本效益高、光电转换效率高等优点而受到广泛关注。I/I是其常用的一种氧化还原电对,其对应的对电极则常采用贵金属铂。但金属Pt昂贵和在电解质体系中长期稳定性差限制了染料敏化太阳能电池的发展。因此,发展低成本、稳定性好的非贵金属对电极材料具有重要意义。为此,本研究中我们采用水热法合成了片状的Co0.85Se材料,然后进一步通过阳离子交换法对其进行铜离子掺杂提高其催化性能。修饰前后样品的TEM照片如图1a所示,在离子交换过程中,片状结构得到保持。在XRD测试结果中,未有新相生成(图1b)。此外,我们用循环伏安法初步评估了所制备的三种Cu-CoSe材料对I/I氧化还原电对的催化性能。实验结果表明:Cu-CoSe-2具有较小的Epp值(431mV),有望通过进一步的优化,获得高的催化性能(图1c)。此外,通过多圈循环伏安测试稳定性,结果表明:Pt电极的最终阴极电流密度为初始值的77%,而Cu-CoSe-2的阴极电流密度的最终值保持为初始值的90%(图1d)。因而,同铂对电极相比,所制备的Cu-CoSe-2纳米材料具有更好的稳定性。

关键词：染料敏化太阳能电池对电极 Co0.85Se 铜离子掺杂 I3-还原反应

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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锡基硫化物阵列的制备及其储钠性能研究

锡基硫化物阵列的制备及其储钠性能研究

作者：张静怡浙江理工大学

学位级别：硕士

由于电网储能和电动汽车两大行业的不断发展,人类大规模使用锂离子电池导致锂资源急剧减少,有限的锂资源已无法支撑人们对能源的需要。钠离子电池作为一类原料储量广泛、成本低廉的二次电池,有望在不久的将来替代锂离子电池成为一种新... 详细信息

由于电网储能和电动汽车两大行业的不断发展,人类大规模使用锂离子电池导致锂资源急剧减少,有限的锂资源已无法支撑人们对能源的需要。钠离子电池作为一类原料储量广泛、成本低廉的二次电池,有望在不久的将来替代锂离子电池成为一种新型的大规模能量存储器件。在所报道过的负极材料中,锡基硫化物凭借较高的理论比容量和较低的反应电势备受研究者的关注。然而,锡基硫化物在充放电过程中产生的巨大体积变化,以及较差的导电性,严重阻碍了锡基硫化物的实际应用。为了解决上述问题,本论文以碳布作为支撑基底生长SnS纳米片,并通过金属离子掺杂、碳包覆和异质结构建等手段对SnS进行改性,探究其储钠性能。主要研究内容如下:(1)以碳布为基底,通过溶剂热法、电沉积和退火处理,合成N掺杂碳包覆的Cu掺杂SnS(Cu-SnS@NC)纳米片阵列。适量Cu的引入可以缩小SnS的带隙,并产生硫空位,从本质上提高电极材料的电导率。外部掺N碳层可有效减少机械应力,提高材料结构完整性。得益于Cu掺杂和碳包覆的共同作用,这种无粘结剂负极材料在电流密度为0.1 A g时表现出1042 m Ah g的高可逆容量。在0.5和1 A g下经过150次循环,可逆容量分别保持在409和356 m Ah g。此外,以Cu-SnS@NC为负极所组装的钠离子全电池同样表现出较好的电化学性能,在240 W kg的功率密度下可提供232 Wh kg的能量密度,证明了其实际应用的可能性。(2)以SnS纳米片阵列为前驱体,利用单宁酸自聚合的特点,在SnS表面包覆聚单宁酸涂层。在高温退火过程中,SnS被还原为SnS,聚单宁酸转换为碳层,同时酚羟基中的氧扩散到硫的晶格,实现硫化物的部分氧化,最终合成SnS/Sn O@C纳米片阵列。SnS/Sn O异质结的构建可以有效促进内部电场的电荷转移,提高电极材料的反应动力学。同时稳定的无定形碳层使电极材料的导电性得到改善,并提供体积膨胀的缓冲空间。因此,当SnS/Sn O@C电极在0.2 A g电流密度下充放电时,可获得937 m Ah g的可逆容量。即使在0.5 A g下经历200次循环,可逆容量依然稳定在392 m Ah g。本工作所提出的制备方法为异质结的设计及单宁酸在储能领域的应用提供了新思路。

关键词：钠离子电池锡基硫化物纳米片阵列铜离子掺杂单宁酸

以Au/Cu纳米棒为基底的肺腺癌组织的特征表面增强拉曼光谱研究

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高等学校化学学报 2017年第9期38卷 1536-1541页

作者：佟倜赵洋洋付义林单桂晔吉林大学第二医院长春130041 东北师范大学物理学院长春130024

通过金铜共混法制备了Au/Cu合金纳米棒,研究了铜掺杂对金纳米棒等离子体共振吸收和结构的影响,探究了Au/Cu合金纳米棒的等离子体共振拉曼增强效应.以Au/Cu合金纳米棒为基底对肺腺癌组织和癌旁正常组织进行了表面增强拉曼光谱检测.结果显... 详细信息

通过金铜共混法制备了Au/Cu合金纳米棒,研究了铜掺杂对金纳米棒等离子体共振吸收和结构的影响,探究了Au/Cu合金纳米棒的等离子体共振拉曼增强效应.以Au/Cu合金纳米棒为基底对肺腺癌组织和癌旁正常组织进行了表面增强拉曼光谱检测.结果显示,癌变组织具有比癌旁正常组织更强的拉曼信号峰,位于1250,1344,1408,1568,1608和2560 cm^(-1)附近的拉曼峰分别与蛋白质的AmideⅡ氨基化合物、C—H弯曲振动、核酸中CH_3的对称变角振动、蛋白质色氨酸惰性环振动、蛋白质酰胺I谱带分子间反平行β-折叠的C—O健伸缩振动和蛋白质的巯基(S—H)伸缩振动有关,2936 cm^(-1)附近的拉曼峰为蛋白质CH_2的对称伸缩振动和CH_3的反对称伸缩振动共同作用产生.以铜掺杂的金纳米棒为基底的表面增强拉曼光谱法有望成为检测肺癌组织的有效手段.

关键词：金纳米棒铜离子掺杂表面增强拉曼光谱肺癌组织

Cu离子掺杂对Ni-Zn铁氧体结构和介电性能的影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第11期25卷 3678-3684页

作者：罗广圣周卫平李建德姜贵文唐少龙都有为南京大学固体微结构国家实验室南京210093 南京大学物理学院南京210093 南昌大学空间科学与技术研究院南昌330031 南京理工大学理学院应用物理系南京210094

通过传统的陶瓷制备工艺制备了一系列Cu掺杂的Ni_(0.5-x)Cu_xZn_(0.5)Fe_2O_4(x=0.12,0.16,0.20,0.24,0.28)尖晶石铁氧体,研究Cu离子掺杂对其结构和介电性质的影响。XRD结果表明所有样品均生成了单一的立方尖晶石结构,并且晶格常数随着C... 详细信息

通过传统的陶瓷制备工艺制备了一系列Cu掺杂的Ni_(0.5-x)Cu_xZn_(0.5)Fe_2O_4(x=0.12,0.16,0.20,0.24,0.28)尖晶石铁氧体,研究Cu离子掺杂对其结构和介电性质的影响。XRD结果表明所有样品均生成了单一的立方尖晶石结构,并且晶格常数随着Cu掺入量的增加而增加。通过扫描电镜观察到位于晶界处的白色颗粒为富Cu相。介电常数随频率变化曲线显示出尖晶石铁氧体典型的介电行为。但介电损耗随频率变化曲线则表现异常,所有的Cu掺杂Ni-Zn铁氧体样品在某一频率下都表现出损耗峰。由于单位体积内Fe^(2+)/Fe^(3+)之间跃迁的电子数目减少,x=0.2的样品电阻率最大,而介电常数和介电损耗则最小。

关键词：铁氧体铜离子掺杂介电常数介电色散介电损耗电阻率