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In-situ electrochemical fabrication of CuO/Cu2O photocathode for high-performance photo-assisted Mg/seawater battery 认领 引用 被引量：1
1
作者 Huasen Lu Qisen Jia +5 位作者 Chen Song Xiaolei Li Qinghao Quan Xuejing Cui Guangbo Liu Luhua Jiang 《Nano Materials Science》 EI CAS CSCD 2026年第4期858-865,共8页
Photo-assisted Mg/seawater batteries(PAMSBs)are attractive power source for marine equipment due to the advan tage of simultaneous generation of electricity an d hydrogen from seawater.Nonetheless,the serious photocor... Photo-assisted Mg/seawater batteries(PAMSBs)are attractive power source for marine equipment due to the advan tage of simultaneous generation of electricity an d hydrogen from seawater.Nonetheless,the serious photocorrosion of photocathodes results in dissatisfactory battery performan ce,which substantially hinder their practical applications.Herein,we design a CuO/Cu2O heterostructure as the photocathode of PAMSBs via a facile in-situ electrochemical strategy,successfully enhance the photo-stability of bare Cu2O.During half-cell photoelectrochemical water splitting,the newly-developed CuO/Cu2O photocathode reveals a photo-current density about 2.2 mA cm-2at 0 V(vs.RHE)and enables nearly 100% retention of the initial photocurrent density after 2h long-term operation,more than 10 times stable than the bare Cu2O photocathode.A PAMSB with a CuO/Cu2O photocathode achieves a maximum power density up to 22.67 mW cm-2and a hydrogen yield rate up to 1.18 mL cm-2min-1,much higher than those obtained with a bare Cu2O photocathode.This study offers a simple and convenient electrochemical strategy for in-situ fabrication of CuO/Cu2O heterojunction photocathodes,and also demonstrate the feasibility of PAMSBs as a power source and a hydrogen generator,which lays foundation for its future marine application. 展开更多
关键词 CuO/Cu2O photocathode Mg/seawater batter In-situ conversion Seawater splitting Hydrogen evolution
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Optimizing CuO on 3D Ordered Macroporous CeO2 for CO Oxidation in Rich Hydrogen 认领 引用
2
作者 Xiaohua Chen Guoqiang Song +5 位作者 Fangfei Liyan Claudia Li Wenxia Zhou Feiyang Hu Lei Gong Sibudjing Kawi 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第2期841-852,共12页
CO preferential oxidation (CO-PROX) in rich H2 is considered a feasible strategy to solve CO poisoning for fuel cells,but obtaining good activity at low temperatures is still a challenge.Herein,three-dimensional or... CO preferential oxidation (CO-PROX) in rich H2 is considered a feasible strategy to solve CO poisoning for fuel cells,but obtaining good activity at low temperatures is still a challenge.Herein,three-dimensional ordered macroporous (3DOM) CuO/CeO2 catalysts were fabricated by a templating approach,with the metal-support interaction (MSI) adjusted through active metal loading.The 10CuO/CeO2 catalyst achieves complete CO conversion at 110℃ and demonstrates excellent stability.Characterization studies have shown that the 10CuO/CeO2 catalyst has abundant active sites and oxygen vacancies;this phenomenon could potentially be attributed to the synergistic effects arising from the MSI between CuO and CeO2.Moreover,in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectra (in situ DRIFTS) were used to identify the intermediates and confirm that appropriate MSI enhances CO adsorption and activation.The findings of this study make significant contributions to the advancement of 3DOM CuO/CeO2 catalysts for CO-PROX and establish a promising strategy for optimizing the MSI in supported catalyst systems. 展开更多
关键词 CO preferential oxidation CuO/CeO2catalysts metal-support interaction ordered macroporous structure rich H2atmosphere
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CuO@SnO2异质结的微结构调控及其乙炔气敏性能增强研究 认领 引用
3
作者 阴酉龙 涂洁 +3 位作者 吴启瑞 沈厚明 王戈明 范鹏 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2026年第8期53-62,共10页
电力变压器油中溶解乙炔(C2H2)气体的浓度是诊断其内部潜伏性故障的关键指标。本文成功设计并制备了以MOF衍生的CuO为核、SnO2为壳的CuO@SnO2p-n型异质结气敏材料。通过系统调控CuO的添加比例,优化了复合材料的微结构及表... 电力变压器油中溶解乙炔(C2H2)气体的浓度是诊断其内部潜伏性故障的关键指标。本文成功设计并制备了以MOF衍生的CuO为核、SnO2为壳的CuO@SnO2p-n型异质结气敏材料。通过系统调控CuO的添加比例,优化了复合材料的微结构及表面化学状态。当CuO添加量为150 mg(样品S4)时,材料呈现出结晶度良好、覆盖均匀(壳层厚度6~8 nm)的核壳结构,并在界面处形成了有效的Cu-O-Sn桥接与p-n异质结,氧空位浓度高达28.7%。气敏测试显示,S4传感器在240℃最佳工作温度下对20μmol/mol C2H2展现出高达17.1的响应值,并具备快速的响应/恢复特性(83.05 s/86.82 s)、良好的线性度(R2=0.9818)以及优异的长期稳定性。CuO@SnO2核壳结构带来的界面调控、氧空位优化与载流子传输是增强体系对C2H2气敏性能的主要原因。本工作为构建高灵敏、高稳定性的C2H2气敏材料提供了有效设计思路。 展开更多
关键词 CuO@SnO2 异质结 微结构 乙炔气敏 气敏机理
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基于磁控溅射CeO2/CuO复合薄膜的三乙胺气体传感器 认领 引用 被引量：1
4
作者 戴昌乾 高炜翔 +2 位作者 常雪婷 李俊峰 孙士斌 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期1593-1602,共10页
金属氧化物半导体气体传感器具有稳定性好、成本低、灵敏度高等优点,广泛用于监测挥发性有机化合物,但目前还存在敏感材料制备重复性不理想、最佳工作温度高、抗湿性差等问题。本文以平面电极为基底,采用磁控溅射工艺,成功制备了CeO2... 金属氧化物半导体气体传感器具有稳定性好、成本低、灵敏度高等优点,广泛用于监测挥发性有机化合物,但目前还存在敏感材料制备重复性不理想、最佳工作温度高、抗湿性差等问题。本文以平面电极为基底,采用磁控溅射工艺,成功制备了CeO2/CuO复合薄膜,同时基于复合薄膜构筑了气体传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析CeO2/CuO复合薄膜的表面微观结构和化学成分,并进一步研究了CeO2/CuO复合薄膜气体传感器的气敏性能和抗湿性能。结果表明,CeO2/CuO复合薄膜气体传感器具有较低的最佳工作温度(160℃),对三乙胺具有较好的选择性、较宽的监测范围和较高的灵敏度。另外,随着CeO2含量的增加,气体传感器的抗湿性也明显提升。 展开更多
关键词 磁控溅射 CeO2/CuO复合薄膜 三乙胺 抗湿性 气体传感器
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Br-doped CuO promotes water dissociation and enables efficient asymmetric C-C coupling during electrochemical reduction of CO2 to ethylene 认领 引用
5
作者 Canyan Yang Wei Liu +6 位作者 Zhao Zuo Jinhua Xiao Huawang Zhao Bihong Lv Zuoming Zhou Xiaomin Wu Guohua Jing 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第7期261-268,共8页
Carbon-carbon(C-C)coupling,the rate-determining step in electrocatalytic CO2reduction reaction(CO2RR)to C2+ products,has low efficiency and poor stability.It originates from an ineffective water dissociation ... Carbon-carbon(C-C)coupling,the rate-determining step in electrocatalytic CO2reduction reaction(CO2RR)to C2+ products,has low efficiency and poor stability.It originates from an ineffective water dissociation capability and a high energy barrier for the C-C coupling pathway on existing catalysts.Herein,an efficient and facile Br-CuO electrocatalyst was synthesized to promote water dissociation and achieve an impressive Faradic Efficiency(FE)of around 60% C2H4 at a current density of up to-350 mA/cm2 with stability of 16 h.Combinative theoretical and experimental protocols strongly evidence that the architecture of Cu0-Cu+ sites is crucial for the enhancement in CO2 RR activity.Cu0 activates CO2and Cu+ strengthens *CO adsorption to further boost C-C coupling.Furthermore,Br doping can facilitate the dissociation of water to generate *H,which promotes the protonation of *CO to *CHO,thereby enabling the low energy barrier asymmetric *CHO-*CO coupling.The in situ ATR-FTIR and Density functional theory(DFT) was analyzed to explain the reaction mechanism and pathway.This study elucidates the critical function of water dissociation and provides a promising avenue to efficient CO2-to-C2H4 electrocatalysis. 展开更多
关键词 Br-doped CuO catalyst Ethylene selectivity CO2electroreduction Water dissociation
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CuO掺杂SnO2纳米花的硫化氢传感器气敏性能研究 认领 引用
6
作者 李辉 刘细辉 +4 位作者 罗登玲 高步峥 王世强 李绍荣 邹力 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期26-33,共8页
为了提高SnO2基气体传感器在H2S气体检测方面的响应,并降低其工作温度,结合水热法和浸渍沉淀法成功制备出基于CuO-SnO2纳米花复合物的H2S气体传感器。通过SEM、TEM、XRD、XPS等方式对敏感材料进行表征,并对不同浓度的H2... 为了提高SnO2基气体传感器在H2S气体检测方面的响应,并降低其工作温度,结合水热法和浸渍沉淀法成功制备出基于CuO-SnO2纳米花复合物的H2S气体传感器。通过SEM、TEM、XRD、XPS等方式对敏感材料进行表征,并对不同浓度的H2S气体进行了气敏测试。实验结果表明,纳米CuO颗粒的掺入大大提升了传感器的响应,并降低了工作温度。其中,10 mol%CuO-SnO2(10CS)传感器的响应提升最大,对于50×10-6H2S其响应高达23286.2,是纯SnO2传感器的366倍;其最佳工作温度相对于纯SnO2传感也有大幅降低。此外,10CS传感器还展现出优异的重复性、稳定性和选择性,具备较好的实际应用潜力。 展开更多
关键词 气体传感器 硫化氢检测 水热法 浸渍沉淀法 SnO2纳米花 CuO掺杂 响应
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CeO2-NiO-CuO三金属催化剂的制备及其CO选择性催化还原性能研究 认领 引用
7
作者 李鹏松 罗海彬 覃远航 《武汉工程大学学报》 CAS 2026年第1期18-25,共8页
氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)广泛存在于工业废气和机动车尾气中,对生态环境和人类健康可构成严重威胁,CO选择性催化还原NO(CO-SCR)技术因可同时去除NOx和CO而备受关注。CO-SCR技术的核心在于催化剂,而高效、低成本CO-SCR催化剂... 氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)广泛存在于工业废气和机动车尾气中,对生态环境和人类健康可构成严重威胁,CO选择性催化还原NO(CO-SCR)技术因可同时去除NOx和CO而备受关注。CO-SCR技术的核心在于催化剂,而高效、低成本CO-SCR催化剂的缺失是目前限制该技术大规模应用的关键因素之一,因而基于熔盐法构筑了一种低成本、高活性的CeO2-NiO-CuO三金属氧化物催化剂。CO-SCR性能测试表明,该催化剂在低温条件下表现出优异的活性:在100℃时NO转化率达到44%,110℃时提升至61%(相较于CeO2-NiO催化剂提高了10%),并在150℃时实现100%转化。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、拉曼、氢气程序升温还原、N2吸附/脱附、X射线光电子能谱等技术系统研究了催化剂的微观结构、表面化学状态和氧化还原性能。结果表明,部分Cu和Ni进入CeO2晶格,诱导催化剂表面产生了大量氧空位(OVs),显著增强了催化剂的氧化还原能力。CeO2-NiO-CuO催化剂优异的CO-SCR性能主要归因于:(1)丰富的OVs促进了NO的吸附与活化;(2)增强的氧化还原能力加速了CO对NO的还原过程。本研究为高效CO-SCR催化剂的设计和开发提供了新的思路。 展开更多
关键词 氮氧化物 CO-选择性催化还原 CeO2-NiO-CuO 氧空位 氧化还原性能
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基于密度泛函理论的CuO修饰MoTe2传感器对变压器故障气体检测 认领 引用 被引量：2
8
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》 CSCD 北大核心 2025年第1期26-34,43,共9页
提出采用CuO修饰MoTe2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MoTe2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MoTe2的电子活性具有正向作用,并大幅增强MoTe2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C2H2>H2>CH4,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MoTe2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MoTe2 表面改性 气体吸附 密度泛函理论
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Low Temperature Sintering of ZnAl2O4 Ceramics with CuO-TiO2-Nb2O5 Composite Oxide Sintering Aid 认领 引用
9
作者 YANG Yan ZHANG Faqiang +3 位作者 MA Mingsheng WANG Yongzhe OUYANG Qi LIU Zhifu 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2025年第6期711-718,I0009-I0011,共8页
ZnAl2O4 and ZnAl2O4-based ceramics have attracted much attention from researchers due to their good microwave dielectric,thermal and mechanical properties.In this work,the influence of 5%(in mass)CuO-TiO_(... ZnAl2O4 and ZnAl2O4-based ceramics have attracted much attention from researchers due to their good microwave dielectric,thermal and mechanical properties.In this work,the influence of 5%(in mass)CuO-TiO2-Nb2O5(CTN)ternary composite oxide additives with different composition ratios on sintering behavior and properties of ZnAl2O4 microwave dielectric ceramics was investigated.When the molar fraction ranges of Cu,Ti and Nb elements in 5%CTN additives are 0.625-0.875,0-0.250 and 0.125-0.625,respectively,sintering temperature of ZnAl2O4 ceramics can be reduced from above 1400℃to below 1000℃.The sintering additives CN(Cu:Nb=1:1,molar ratio)and CTN(Cu:Ti:Nb=4:1:3,molar ratio)can reduce sintering temperature of ZnAl2O4 ceramics to 975 and 1000℃,respectively,while maintaining good dielectric properties(dielectric constantεr=11.36,quality factor Q׃=8245 GHz andεr=9.52,Q׃=22249 GHz)and flexural strengths(200 and 161 MPa),which are expected to be applied in preparation of low temperature co-fired ceramic(LTCC)materials with copper electrodes.Low-temperature sintering of the ZnAl2O4+CTN system is characterized as activated sintering.Nanometer-level amorphous interfacial films containing Cu,Ti,and Nb elements are observed at the grain boundaries,which may provide fast diffusion pathways for mass transportation during the sintering process.Valence changes of Ti and Cu ions,along with changes of oxygen vacancies,are confirmed,which provides a potential mechanism for reduced sintering temperature of ZnAl2O4 ceramics.In addition,a series of reactions occurring at the grain boundaries can activate these boundaries and further promote the sintering densification process.These results suggest a promising way to design a novel LTCC material with excellent properties based on the low temperature sintering of ceramics with the sintering aid of CuO-TiO2-Nb2O5 composite oxide. 展开更多
关键词 ZnAl2O4 CuO-TiO2-Nb2O5 low-temperature sintering microwave dielectric ceramic low temperature co-fired ceramic
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施镀温度对CuO@rGO/TiO2复合光催化涂层微观组织和性能的影响 认领 引用
10
作者 刘爱莲 吴奕楠 +3 位作者 杨翟平 仇兆忠 巴什科夫·奥·维 徐家文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第15期69-77,119,共9页
目的克服粉体TiO2光催化剂回收困难、易团聚、催化活性受限等问题,提高对可见光的利用率。方法利用微弧氧化技术在TC4合金表面制备还原氧化石墨烯(rGO)/TiO2复合微弧氧化层,然后继续进行化学镀与水热处理,利用X射线衍射仪、扫描... 目的克服粉体TiO2光催化剂回收困难、易团聚、催化活性受限等问题,提高对可见光的利用率。方法利用微弧氧化技术在TC4合金表面制备还原氧化石墨烯(rGO)/TiO2复合微弧氧化层,然后继续进行化学镀与水热处理,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子谱等对复合涂层的微观形貌、物相组成、表面元素价态等进行表征;将亚甲基蓝溶液作为降解目标,评价了试验材料的光催化性能。结果TC4合金表面微弧氧化膜层呈典型火山口形貌,加入rGO使微弧氧化膜层孔隙率增加,微孔尺寸缩小,rGO/TiO2复合膜层经化学镀-水热处理在表面原位生长出垂直于膜层分布的纳米CuO。rGO的加入提高了微弧氧化TiO2膜层对亚甲基蓝溶液的降解率,而CuO@rGO/TiO2复合光催化涂层降解率随施镀温度升高先增大后减小,施镀温度为40℃时复合光催化涂层具有最高的降解率,达83.45%。结论膜层多孔结构和纳米片修饰为光催化反应增加了表面活性位点增强了光吸收能力,促进了电荷分离与传输,CuO、rGO和TiO2多相共存产生协同催化效应。此外,利用微弧氧化、化学镀制备的光催化材料以金属基体为载体,回收简单易行,降低了TiO2光催化剂的成本,使其在污水的降解处理领域表现出潜在的应用前景。 展开更多
关键词 施镀温度 CuO@rGO/TiO2复合光催化涂层 微弧氧化 化学镀 光催化性能
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CuO/TiO2催化氧化CO性能及其反应动力学 认领 引用 被引量：1
11
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）》 CAS 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/TiO2催化剂,研究CuO含量、体积空速、O2含量、CO进口浓度及烟气含SO2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/TiO2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/TiO2催化剂,研究CuO含量、体积空速、O2含量、CO进口浓度及烟气含SO2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/TiO2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SO2时,随着SO2浓度由0增至4000 mg/m3,30wt%CuO/TiO2催化剂在的CO转化率逐渐降低,SO2的存在抑制催化剂的活性。在150~180℃温度范围内进行30wt%CuO/TiO2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/TiO2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 TiO2 催化氧化 反应动力学
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CuO-MnO2-TiO2催化氧化异丙苯合成异丙苯过氧化物 认领 引用 被引量：1
12
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》 CAS 北大核心 2025年第10期2642-2647,2668,共6页
采用超声辅助共沉淀法制备了Cu O-MnO2-Ti O2三元复合氧化物,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-MnO2-Ti O2/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-MnO2-Ti O2三元复合氧化物,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-MnO2-Ti O2/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、O2-TPD等表征表明,Ti O2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-MnO2-Ti O2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-MnO2-TiO2
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CuO/TiO2/ZSM-5复合材料的制备及其光催化/抗菌性能 认领 引用
13
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》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第3期539-549,共11页
为提升TiO2/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO3)_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/TiO2/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TiO2/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO3)_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/TiO2/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/TiO2/ZSM-5复合材料。CuO/TiO2摩尔比为0.5%时,所得0.5CuO/TiO2/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·O2-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/TiO2/ZSM-5 光催化性 抗菌性 浸渍-煅烧法
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Promoting CO2electroreduction to C2H4product by promoting water molecules activation on MgO/CuO catalyst 认领 引用
14
作者 Mengyao Feng Zhichao Chen +6 位作者 Hanlei Sun Shuo Yao Ziyong Liu Ming Lu Fuli Li Hongzhi Wang Licheng Liu 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2025年第8期582-590,共9页
Electrocatalytic CO2reduction reaction(CO2RR)to ethylene(C2H4)represents a promising approach to reducing CO2emissions and producing high-value chemicals.The ethylene productivity is always limited by t... Electrocatalytic CO2reduction reaction(CO2RR)to ethylene(C2H4)represents a promising approach to reducing CO2emissions and producing high-value chemicals.The ethylene productivity is always limited by the slow reaction kinetics and the high-performance catalysts are significantly desired.Many efforts have been made to develop a catalyst to activate CO2molecules.However,as another reactant,H2O activation does not receive the attention it deserves.In particular,slow H2O dissociation kinetics limit the rate of proton supply,severely impairing the production of C2H4.Here,we designed a MgO-modified CuO catalyst(MgO/CuO),which can promote H2O dissociation and enhance CO2adsorption at the same time to realize the efficient ethylene production.The optimal catalyst exhibits a Faraday efficiency for C2H4reached 54.4%at−1.4 V vs.RHE in an H-cell,which is 1.4 times that of pure CuO(37.9%),and it was further enhanced to a 56.7%in a flow cell,with a high current density of up to 535.9 mA cm−2 at−1.0 V vs.RHE.Experimental and theoretical calculations show that MgO/CuO plays a bifunctional role in the CO2RR,which facilitates the adsorption and activation of CO2by CuO and simultaneously accelerates H2O dissociation by MgO doping.The in situ XRD experiments demonstrate that the introduction of MgO protects CuO active phase to avoid overreduction and preserves the active centers for CO2RR.In combination with in situ FTIR and DFT calculations,the protonation process from*CO to*COH and asymmetric C–C coupling step are promoted by the enhanced water activation and proton coupling on MgO/CuO.This work provides new insights into the CO2and H2O coactivation mechanism in CO2RR and a potential universal strategy to design ethylene production electrocatalysts. 展开更多
关键词 CO2RR Water activation Mgo/Cuo Active phase Ethylene
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等离子体协同CuO/MnO2催化降解苯研究 认领 引用
15
作者 闵晨帆 王升高 《辽宁化工》 CAS 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/MnO2催化剂的方法,研究了MnO2和CuO/MnO2在不同温度和顺序下对苯、臭氧、CO和CO2浓度的影响。通过XRD、SEM和XPS对CuO/MnO2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/MnO2催化剂的方法,研究了MnO2和CuO/MnO2在不同温度和顺序下对苯、臭氧、CO和CO2浓度的影响。通过XRD、SEM和XPS对CuO/MnO2催化剂进行了表征,并探讨了CuO/MnO2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/MnO2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MnO2和CuO/MnO2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/MnO2 催化氧化 苯
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NaOH溶液再生CuO/AC脱硫剂的工艺与机理研究 认领 引用
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作者 岳中政 孔令娇 +3 位作者 申壬昊 王学谦 王郎郎 李翔 《当代化工研究》 CAS 2026年第12期153-155,共3页
该研究以采用催化氧化法脱除高炉煤气H2S失活的CuO/AC催化剂为研究对象,对比了不同方法对其再生的效果。研究发现,NaOH溶液对脱硫剂的再生效果较好,基于此,进一步探究了常温和高温下NaOH溶液对催化剂的再生机理。XRD、BET和SEM分析表... 该研究以采用催化氧化法脱除高炉煤气H2S失活的CuO/AC催化剂为研究对象,对比了不同方法对其再生的效果。研究发现,NaOH溶液对脱硫剂的再生效果较好,基于此,进一步探究了常温和高温下NaOH溶液对催化剂的再生机理。XRD、BET和SEM分析表明,常温下NaOH溶液对失活CuO/AC脱硫剂的活性恢复效果显著优于高温条件。高温强碱环境易造成活性组分不可逆硫化与载体孔道塌陷,是再生效果不佳的核心原因。常温NaOH溶液再生可抑制活性组分的硫化反应,从而有效恢复催化剂结构与活性,为高炉煤气脱硫剂工业循环利用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 高炉煤气 H2S CuO/AC NaOH溶液再生 机理
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Cu/Zr配比对铜锆双金属氧化物催化CO2-甲醇合成碳酸二甲酯性能的影响 认领 引用
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作者 陈子纯 刘志伟 +6 位作者 曾娓 时米东 何诗雅 邓斌 张二军 陈俊 刘璐 《工业催化》 CAS 2026年第3期63-67,共5页
以CO2和甲醇(CH3OH)为原料直接合成碳酸二甲酯(DMC)法被认为是一种环保、原子经济性高的合成方法,高效催化剂尤其是金属氧化物催化剂的开发一直是该合成法的研究重点。以五水合硫酸铜和五水合硝酸锆为原料,采用尿素沉淀-水热法制... 以CO2和甲醇(CH3OH)为原料直接合成碳酸二甲酯(DMC)法被认为是一种环保、原子经济性高的合成方法,高效催化剂尤其是金属氧化物催化剂的开发一直是该合成法的研究重点。以五水合硫酸铜和五水合硝酸锆为原料,采用尿素沉淀-水热法制备Cu/Zr物质的量比分别为1∶1、1∶2、1∶3的CuO-ZrO2催化剂(Cu/Zr-1、Cu/Zr-2、Cu/Zr-3),并用于催化CO2与CH3OH直接反应生成DMC。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和N 2吸附-脱附(BET-BJH)对催化剂结构及组成进行表征。结果表明,随着铜比重的增加,DMC的收率先升后降,Cu/Zr-2的DMC收率达到峰值,为0.47 mmol/g cat,表明尿素沉淀-水热法制备的CuO-ZrO2催化剂具有较好的催化活性;Cu/Zr物质的量比对CuO-ZrO2催化剂表面的羟基基团、金属氧化物间的电子转移、孔结构、比表面积和晶体结构有明显的影响,当物质的量比为1∶2时,催化剂的比表面积最大,为77.27 m2/g,平均孔径大小适宜,为3.59 nm,存在较为丰富的表面羟基。 展开更多
关键词 催化化学 CuO-ZrO2 双金属氧化物 CO2 碳酸二甲酯 构效关系
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CuO/介孔TiO_2膜催化剂制备及光解水产氢性能研究 认领 引用 被引量：1
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作者 徐律 王萌 +1 位作者 刘红 吕玲红 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期33-36,共4页
以介孔TiO_2膜(M-TiO_2)为基底,采用Cu_3(BTC)_2为前驱体法制备(mc)CuO/M-TiO_2和电化学沉积法制备(ed)CuO/M-TiO_2,并用于光解水产氢性能研究。通过SEM、XRD、拉曼光谱、PL和UV-Vis等多种手段对两种催化剂结构进行表征。结果发现(mc)Cu... 以介孔TiO_2膜(M-TiO_2)为基底,采用Cu_3(BTC)_2为前驱体法制备(mc)CuO/M-TiO_2和电化学沉积法制备(ed)CuO/M-TiO_2,并用于光解水产氢性能研究。通过SEM、XRD、拉曼光谱、PL和UV-Vis等多种手段对两种催化剂结构进行表征。结果发现(mc)CuO/M-TiO_2相对于(ed)CuO/M-TiO_2,其CuO颗粒尺寸较小。(mc)CuO/M-TiO_2对光的吸收效果、抑制光生电子-空穴对复合的能力皆远大于(ed)CuO/M-TiO_2,由此造成了(mc)CuO/M-TiO_2有着更好的光催化性能及稳定性。 展开更多
关键词 介孔TiO2膜(M-TiO2) Cu3(BTC)2 电沉积 CuO/M-TiO2 光催化产氢
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CuO/SiO2-γ-Al2O3催化溴甲烷水解制甲醇和二甲醚的研究 认领 引用
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作者 占瑛 《湖北师范大学学报（自然科学版）》 2025年第3期54-61,共8页
采用溶胶凝胶法制备CuO/SiO2-γ-Al2O3负载型催化剂催化水解溴甲烷,利用热重分析(DTG)、X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂材料进行物性表征。在自制固定反... 采用溶胶凝胶法制备CuO/SiO2-γ-Al2O3负载型催化剂催化水解溴甲烷,利用热重分析(DTG)、X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂材料进行物性表征。在自制固定反应器上,考察了载体的类型、硅铝比、负载量对催化效果的影响,研究表明负载型催化剂的活性显著,氧化铜负载的质量在50%时催化效果最好。在优化的反应条件下,即V(CH3Br)=8 mL/min、V(N2)=15 mL/min以及n(H2O/CH3Br)=1.2时,采用经过350℃煅烧5小时制备的50wt%-CuO/SiO2-γ-Al2O3(含2.5wt%Al2O3)作为催化剂,在170℃下进行催化反应。实验结果表明,溴甲烷的转化率可达到99.7%,而二氧化碳、二甲醚和甲醇的选择性分别约为13.6%、42.7%和43.7%,整个工艺具有原料利用率高、能耗低、环境友好等优点。 展开更多
关键词 溴甲烷水解 CuO/SiO2-γ-Al2O3催化 甲醇 二甲醚
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CuO/Bi2O3光催化耦合过一硫酸盐氧化降解盐酸四环素 认领 引用 被引量：16
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作者 丁丽丹 周家斌 +4 位作者 刘文博 陈新 冯芹芹 杨玉玲 张天磊 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期898-910,共13页
利用共沉淀-浸渍法合成了基于可见光响应的CuO/Bi2O3复合催化剂,并对其光催化活化过一硫酸盐(PMS)去抗生素盐酸四环素(TC-HCl)的性能进行了探究。分别运用XRD、XPS、FESEM、UV-Vis DRS等技术对催化剂进行了结构以及形貌的表征。... 利用共沉淀-浸渍法合成了基于可见光响应的CuO/Bi2O3复合催化剂,并对其光催化活化过一硫酸盐(PMS)去抗生素盐酸四环素(TC-HCl)的性能进行了探究。分别运用XRD、XPS、FESEM、UV-Vis DRS等技术对催化剂进行了结构以及形貌的表征。考察了PMS浓度、催化剂投加量及pH对TC-HCl去除的影响。结果表明:CuO的掺杂有利于提高Bi2O3的可见光催化性能,也增强了对PMS的活化;在可见光照射100 min、催化剂的用量为0.2 g·L−1、PMS的投加量为10 mmol·L−1的条件下,CuO/Bi2O3复合催化剂对初始浓度为40 mg·L−1的TCHCl的降解率可达到99.6%;SO4-·和·OH是催化降解TC-HCl的主要活性物种;该复合催化剂具有很好的稳定性。以上研究结果可为探索新型非均相催化剂在抗生素废水处理的应用提供参考。 展开更多
关键词 CuO/Bi2O3复合催化剂 光催化 过一硫酸盐 盐酸四环素
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