氧化亚铜的电化学制备的目的和意义

关于氧化亚铜的电化学制备的目的和意义相关资料如下

氧化亚铜是一种性能优异的p型半导体材料,其带隙宽度与可见光波长范围相对应,适合被太阳光直接激发而具有光催化和光电特性,非常具有应用潜力。但是氧化亚铜基光催化和光电器件并没有得到普遍应用,原因是受现有方法和工艺的限制,氧化亚铜的制备成本难以降低、制备过程较为繁复,加之本身量子效率不高,实际性能很难令人满意。因此,探索和丰富氧化亚铜的制备手段,并研究制备工艺与氧化亚铜自身属性和应用性能之间的关系,对于拓展氧化亚铜基光催化和光伏材料的应用以及能源产业的优化都具有重要的意义。从理论上讲,氧化亚铜的量子效率可以通过两种方式提高,一是通过利用异质结之间的势垒来对光生电子-空穴对实现有效分离,二是减小氧化亚铜的晶粒尺寸来阻碍光生电子-空穴对的复合。所以,本文探索了阳极氧化和电沉积等两种电化学制备方法,分别在铜箔和导电玻璃表面制备了氧化亚铜薄膜,表征了其光催化和光电性能,并重点探讨了制备工艺、薄膜成分和形貌以及光催化和光电性能方面的相互作用机理。本文的主要研究内容如下:1.利用阳极氧化+水解/还原两步法在铜箔上制备了氧化亚铜薄膜。研究了阳极氧化过程中氯化铵电解液pH值和浓度、电流密度、温度以及搅拌等工艺条件对于阳极表面成分和形貌的影响,并结合固-液界面双电层动力学、热力学模型和电化学表征数据对于影响机理进行了分析。研究表明:在阳极氧化过程中,当电解液为酸性时,铜箔表面主要生成氯化亚铜薄膜,当电解液为碱性时,则生成氢氧化铜薄膜,因为氯化铵电解液的pH值升高无论是在动力学方面还是热力学方面都更适合氢氧化铜的生成电解液浓度升高会使产物的析出电流增加,电极表面双电层中的电荷传输和离子结合速率都得到提升,有利于氢氧化铜的生成较高的电解液温度有利于氢氧化铜的水解反应,同时有利于氯化亚铜晶粒的长大在阳极氧化过程中加入搅拌是防止钝化膜生成的一个必要手段,但是搅拌速度不宜过快。阳极氧化完成后,将制得的氯化亚铜薄膜浸入双氧水稀溶液并光照,可以利用水解和发泡反应将氯化亚铜薄膜转化为氧化亚铜海绵状多孔纳米晶薄膜制得的氢氧化铜薄膜则可以通过在还原性气氛下热处理或与葡萄糖溶液反应来进行还原,转化为氧化亚铜。2.对氧化亚铜薄膜的光催化性能进行了表征。薄膜在90分钟内对甲基橙的光催化降解率达到了60%~70%氧化亚铜薄膜还可以光催化加速氧化剂对亚甲基蓝等有机染料的氧化脱色,使得脱色速率提高了一倍以上氧化亚铜薄膜在光照下对于污染河水水样中的藻类具有非常显著的杀灭效果,4小时内对蓝藻、绿藻和杂藻的杀灭率分别达到了100%、100%和90.9%同时,对水样中有机污染物也起到了明显的降解作用,4小时内水样中总碳、总磷和总氮含量分别下降了10.6%、55.4%和18.4%。氧化亚铜薄膜还在光解水析氧反应中具有很高的催化活性,8小时内的单位质量产氧量达到了172.90~233.27μmol每毫克氧化亚铜。

泰语系(突厥-蒙古-通古斯语系)

61 南亚语系62 南印语系(达罗毗荼语系、德拉维达语系)

63 南岛语系(马来亚-玻里尼西亚语系)64 东北亚诸语系

65 伊比利亚-高加索语系66 芬兰-乌戈尔语系67 闪-含语系

7 印欧语系81 非洲诸语系83 美洲诸语系84 大洋州诸语系

9 国际辅助语

I 文学

0 文学理论

1 世界文学

2 中国文学

3/7 各国文学3 亚洲文学4 非洲文学 5 欧洲文学

6 大洋州文学 7 美洲文学

J 艺术

0 艺术理论

1 世界各国艺术概况 2 绘画 29 书法、篆刻

3 雕塑 4 摄影艺术 5 工艺美术

[59] 建筑艺术(请查TU-8)

6 音乐 7 舞蹈 8 戏剧艺术

9 电影、电视艺术

K 历史、地理

0 史学理论

1 世界史

2 中国史

3/7 各国史

3 亚洲史 4 非洲史

5 欧洲史 6 大洋州史 7 美洲史

81/83 传记

81 世界人物传记及传记研究与编写 82 中国人物传记

83 各国人物传记

85/88 文物考古

85 考古学 86 世界文物考古 87 中国文物考古

88 各国文物考古

89 风俗习惯

9 地理

自然科学

N 自然科学总论

0 自然科学理论与方法论 1 自然科学现状、概况

2 自然科学机关、团体、会议 3 自然科学研究方法

4 自然科学教育与普及 5 自然科学丛书、文集、连续性出版物

6 自然科学参考工具书 [7] "自然科学文献检索工具书(请查G257.36,Z88/89)"

8 自然科学调查、考察 91 自然研究、自然历史

94 系统论(系统学、系统工程) [99] 情报学、情报工作(请查G35)

O 数理科学和化学

1 数学

11 古典数学 12 初等数学

13 高等数学 14 数理逻辑、数学基础 15 代数、数论、组合理论

17 数学分析 18 几何、拓扑

19 整体分析、流形上分析 21 概率论、数理统计

22 运筹学 23 控制论、信息论(数学理论)

24 计算数学 29 应用数学

3 力学

31 理论力学(一般力学32 振动理论

33 连续介质力学(变形体力学) 34 固体力学 35 流体力学

369 物理力学 37 流变学38 爆炸力学39 应用力学

4 物理学

41 理论物理学42 声学43 光44 电磁学、电动力学

45 无线电物理学46 真空电子学(电子物理学)

47 半导体物理48 固体物理学51 低温物理学

52 高压与高温物理学53 等离子体物理学55 热学与物质分子运动论

56 分子物理学、高能物理学59 应用物理学

6 化学

61 无机化学62 有机化学63 高分子化学(高聚物)

64 物理化学(理论化学)、化学物理学65 分析化学69 应用化学

7 晶体学

P 天文学、地球科学

1 天文学2 测绘学3 地球物理学4 气象学5 地质学

6 地质学(二)7 海洋学9 自然地理学

Q 生物科学

1 普通生物学2 细胞学3 遗传学4 生物学5 生物化学

6 生物物理学7 分子生物学81 生物工程学[89] 环境生物学(请查X17)

91 古生物学93 微生物学94 植物学95 动物学96 昆虫学8 人类学

R 医药、卫生

1 预防医学、卫生学2 中国医学3 基础医学4 临床医学

5 内科学6 外科71 妇产科学72 儿科学

73 肿瘤学74 神经病学与精神病学75 皮肤病学与性病学76 耳鼻咽喉科学 77 眼科学

78 口腔科学

79 外国民族医学

8 特种医学

9 药学

S 农业科学

1 农业基础科学2 农业工程3 农学(农艺学)4 植物保护

5 农作物6 园艺7 林8 畜牧、兽医、狩猎、蚕、蜂9 水产、渔业

T 工业科学

TB 一般工业技术

1 工程基础科学

2 工程设计与测绘

3 工程材料学

[31] 金属材料(请查TG4)

32 非金属材料

33 复合材料

35 耐低温材料、耐高温材料

37 耐腐蚀材料

39 其他特种性能材料

4 工业通用技术与设备

41 爆破技术

42 密封技术

43 薄膜技术

44 粉末技术

48 包装工程

49 工厂、车间

5 声学工程

6 制冷工程

7 真空技术

8 摄影技术

9 计量学

TD 矿业工程

1 矿山地质与测量

2 矿山设计与建设

3 矿山压力与支护

4 矿山机械

5 矿山运输与设备

6 矿山电工

7 矿山安全与劳动保护

8 矿山开采

9 选矿

TE 石油、天然气工业

1 石油、天然气地质与勘探

2 钻井工程

3 油气田开发与开采

5 海上油气田开发与开采

6 石油、天然气加工工业

8 石油、天然气存储与运输

9 石油机械设备与自动化

[99] 石油、天然气工业环境保护与综合利用(宜入X74)

TF 金工业

0 一般性问题

1 冶金技术

3 冶金机械、冶金生产自动化

4 钢铁冶炼(黑色金属冶炼)(总论)

5 炼铁

6 铁合金冶炼

7 炼钢

79 其他黑色金属冶炼

8 有色金属冶炼

TG 金属学、金属工艺

1 金属学、热处理

2 铸造

3 金属压力加工

4 焊接、金属切割及粘接

5 金属切削加工及机床

7 刀具、磨料、磨具、夹具、模具、手工具

8 公差与技术测量及机械量仪

9 钳工工艺、装配工艺

TH 机械、仪表工艺

11 机械学(机械设计基础理论)

12 机械设计、计算与制图

13 机械零件及传动装置

14 机械制造用材料

16 机械制造工艺

17 运行与维修

18 机械工厂(车间)

2 起重运输机械

3 泵

4 气体压缩及输送机械

6 专用机械

7 仪器、仪表

TJ 武器工业

0 一般性问题

2 q械

3 火炮

4 d药、引信、火工品

5 爆破器材、烟火器材、火炸药

6 水中兵器

7 火箭、导d

8 战车、战舰、战机、航天武器

9 核武器及其他特种武器与防护设备

TK 动力工业

0 一般性问题

1 热力工程、热机

2 蒸汽动力工程

3 热工测量和热工自动控制

4 内燃机工程

5 特殊热能及其利用

6 生物能及其利用

7 水能、水利机械

8 风能、风力机械

91 氢能及其利用

TL 原子能技术

1 基础理论

2 核燃料及其生产

3 核反应堆工程

4 各种核反应堆、核电厂

5 加速

6 受控热核反应(聚变反应理论及实验装置)

7 辐射防护

8 粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表

91 核爆炸

92 放射性同位素的生产与制备

929 辐射源

93 放射性物质的包装、运输与贮存

94 放射性废物的管理与综合利用

99 原子能技术的应用

TM 电工技术

0 一般性问题

1 电工基础理论

2 电工材料

3 电机

4 变压器、变流器及电抗器

5 电器

6 发电、发电厂

7 输配电工程、电力网及电力系统

8 高电压技术

91 独立电源技术(直接发电)

92 电气化、电能应用

93 电器测量技术及仪器

TN 无线电电子学、电信技术

0 一般性问题

1 真空电子技术

2 光电子技术、激光技术

3 半导体技术

4 微电子学、集成电路(IC)

6 电子元件、组件

7 基本电子电路

8 无线电、电信设备

91 通信

92 无线通信

93 广播

94 电视

95 雷达

96 无线电导航

97 电子对抗(干扰及抗干扰)

[98] 无线电、电信测量技术及仪器(请查TM93)

99 无线电电子学的应用

TP 自动化技术、计算技术

1 自动化基础理论

11 自动化系统理论

13 自动化控制理论

14 自动信息理论

15 自动模拟理论(自动仿真理论)

17 开关电路理论

18 人工智能理论

2 自动化技术及设备

20 一般性问题

21 自动化元件、部件

23 自动化装置与设备

24 机器人技术

27 自动化系统理论

29 自动化技术在各方面的应用

3 计算技术、计算机

30 一般性问题

31 计算机软件

32 一般计算器和计算机

33 电子数字计算机(不连续作用电子计算机)

34 电子模拟计算机(连续作用电子计算机)

35 混合电子计算机

36 微型计算机

38 其他计算机

39 计算机的应用

6 射流技术(流控技术)

60 一般性问题

61 射流元件

62 射流附件

63 检测发信装置

64 执行机构

65 动力源

66 射流控制线路

67 射流自动控制系统

69 射流技术的应用

7 遥感技术

70 一般性问题

72 遥感方式

73 探测仪器及系统

75 遥感图象的解译、识别与处理

79 遥感技术的应用

8 远动技术

80 一般性问题

[81] 元件、部件(宜入TP21)

83 远动化装置

84 信道

87 远动化系统

89 远动化技术在各方面的应用

TQ 化学工业

0 一般性问题

1 基础理论

2 化工过程(物理过程及物理化学过程)

3 化学反应过程

4 化工原料、辅助物料

5 化工机械与设备

6 化工生产过程、最后处理及包装

7 化工产品与副产品

8 化工厂

[09] 化学工业废物的处理与综合利用(宜入X78)

11 基本无机化学工业

110 一般性问题

111 无机酸类生产

113 氨和铵盐工业

114 氯碱工业

115 无机盐工业

116 工业气体

117 特种气体

118 无机过酸及过酸盐

12 非金属元素及其无机化合物化学工13 金属元素的无机化合物化学工业

15 电化学工业16 电热工业、高温制品工业

17 硅酸盐工业2 基本有机化学工业

31 高分子化合物工业(高聚物工业)

32 合成树脂与塑料工业33 橡胶工业

34 化学纤维工业

35 纤维素质的化学加工工业41 溶剂与增塑剂的生产

42 试剂与纯化学品的生产43 胶粘剂工业

44 化学肥料工业

45 农药工业46 制药化学工业51 燃料化学工业

52 炼焦化学工业

53 煤化学及煤的加工利用

54 煤炭汽化工业

55 燃料照明工业

56 爆炸物工业、火柴工业

57 感光材料工业

58 磁性记录材料工业

61 染料及中间体工业

62 颜料工业

63 涂料工业

64 油脂和蜡的化学加工工业、肥皂工业

65 香料及化妆品工业

9 其他化学工业

TS 轻工业、手工业

0 一般性问题

1 纺织工业、染整工业

2 食品工业

3 制盐工业

4 烟草工业

5 皮革工业

6 木材加工工业、家具制造工业

7 造纸工业

8 印刷工业

91 五金制品工业

93 工艺美术制造工业

94 服装工业、制鞋工业

95 其他轻工业、手工业

97 生活供应技术

TU 建筑科学

1 建筑基础科学

19 建筑勘测

2 建筑设计

3 建筑结构

4 土力学、地基基础工程

5 建筑材料

6 建筑施工机械和设备

7 建筑施工

8 房屋建筑设备

9 地下建筑

7 高层建筑

98 区域规划、城镇规划

99 市政工程

TV 水利工程

1 水利工程基础课学

21 水资料调查与水利规划

22 水工勘测、设计

3 水工结构

4 水工材料

5 水利工程施工

6 水利枢纽、水工建筑物

7 水能力用、水电站工程

8 治河工程与防洪工程

[91] 运渠(运河、渠道)工程(宜入U61)

[02] 港湾工程(宜入U65)

[93] 农田水利工程(宜入S27)

U 交通运输

1 综合运输

2 铁路运输

4 公路运输

41 道路工程

44 桥涵工程

45 隧道工程

46 汽车工程

461 汽车理论

462 整车设计与计算

463 汽车结构部件

464 汽车发动机

465 汽车材料

466 汽车制造工艺

467 汽车实验

468 汽车制造厂

469 各种用途汽车

471 汽车驾驶与使用

472 汽车保养与修理

473 汽车用燃料、润滑料

48 其他道路运输工具

49 交通工程与公路运输技术管理

6 水路运输

[8] 航空运输

V 航空、航天

1 航空、航天技术的研究与探索

11 航空、航天的发展与空间探索

19 航空、航天的应用

2 航空

21 基础理论及实验

22 飞机构造与设计

23 航空发动机(推进系统)

24 航空仪表、设备、控制与导航

25 航空用材料

26 航空制造工艺

27 各类型航天器

31 航空用燃料及润滑剂

32 航空飞行术

35 航空港(站)、机场及技术管理

37 航空系统工程

4 航天(宇宙航行)

41 基础理论及实验

42 火箭、航天器构造(总体)

43 推进系统(发动机、推进器)

44 仪表、设备、制导与控制

[45] 航天用材料(请查V25)

46 制造工艺

47 航天器及其运载工具

51 航天用燃料(推进剂)及润滑剂

52 航天术

55 地面设备、试验场、发射场、航天基地

57 航天系统工程

[7] 航空、航天医学(宜入R85)

X 环境科学

1 环境科学基础理论

2 环境综合研究

3 环境保护管理

4 灾害及其防治

5 环境污染及其防治

7 三废处理与综合利用

8 环境质量评价与环境监测

9 劳动保护科学(安全科学)

综合性图书

Z 综合性图书

1 丛书

2 百科全书、类书

3 辞典

4 论文集、全集、选集、杂著

5 年鉴、年刊

6 期刊、连续性出版物

8 图书目录、文摘、索引

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