恒电位法制备氧化亚铜薄膜工艺的研究

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氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状氧化亚铜光催化剂是一种具有潜在应用价值的新型催化剂材料，可用于太阳能光催化水分解、有机污染物降解等领域。

为了提高氧化亚铜光催化剂的催化性能，目前研究者们采用了多种制备手段和改性方法。

本文将综述氧化亚铜光催化剂制备的研究现状，包括溶液法、水热法、共沉淀法和电化学法等不同制备手段，并对其优缺点进行评述。

溶液法是制备氧化亚铜光催化剂的常用方法之一。

该方法通常通过在适当溶剂中加入铜源和氧化剂，经过溶解、混合、干燥和热处理等工艺步骤，制备出颗粒尺寸较小的氧化亚铜光催化剂。

溶液法制备的氧化亚铜光催化剂具有晶格结构完整、纯度高、孔隙度大、比表面积大等优点，但其制备过程较为繁琐，需要严格控制反应条件。

水热法是一种通过在高温高压条件下使反应物在水溶液中反应生成氧化亚铜光催化剂的方法。

该方法具有简单方便、晶格结构完整、表面活性位点多等优点。

水热法制备的氧化亚铜光催化剂可以通过调控溶液的PH值、温度、反应时间等参数来调整材料的形貌和结构，从而提高光催化性能。

共沉淀法是将适当比例的金属盐溶液和沉淀剂混合，并通过温度和pH值等条件控制，使金属离子沉淀下来形成氧化亚铜光催化剂。

该方法适用于大规模制备，并且可以通过添加不同的沉淀剂或改变反应条件等手段，调控氧化亚铜光催化剂的晶格结构、形貌和光催化性能。

电化学法是一种通过电化学沉积方式制备氧化亚铜光催化剂的方法。

该方法可以通过控制电解液成分、电极材料和电流密度等条件，实现对氧化亚铜薄膜的定向沉积。

电化学法制备的氧化亚铜光催化剂具有晶格结构完整、尺寸均匀、形貌可控等优点，但制备条件较为苛刻。

氧化亚铜光催化剂的制备手段多种多样，各具优缺点。

为了进一步提高氧化亚铜光催化剂的催化性能，研究者们需要进行更深入的研究，结合不同制备手段，探索制备出具有优异性能的氧化亚铜光催化剂。

还需要进行深入的机理研究，以进一步理解氧化亚铜光催化剂的催化机制，为其应用于实际生产提供理论指导。

不同还原剂制备氧化亚铜及其电化学性能研究

不同还原剂制备氧化亚铜及其电化学性能研究
宣振华;张嘉树;沈永淼
【期刊名称】《盐城工学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(026)002
【摘要】基于绿色化学的思想,运用软模板法成功的实现了环境友好型的不同还原剂如葡萄糖、麦芽糖等在水中还原Cu2+,制得了形貌不同的纳米氧化亚铜(Cu2O)晶体,用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对所得产物进行表征,并研究了纳米Cu2O修饰电极的电化学行为.该制备方法简单易行,为纳米Cu2O的绿色合成提供了新的途径.
【总页数】6页(P73-78)
【作者】宣振华;张嘉树;沈永淼
【作者单位】新昌制药厂,浙江新昌312500;绍兴市纳诺高科有限公司,浙江绍兴312000;绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000
【正文语种】中文
【中图分类】O614.121
【相关文献】
1.恒电位法制备不同织构氧化亚铜薄膜工艺的研究 [J], 陶方涛;吴世龙
2.基于氧化亚铜光电极的制备及其光电化学性能的研究进展 [J], 付星晨;颜德健;刘冀锴
3.不同形貌纳米氧化亚铜的制备及应用的研究进展 [J], 孙丽美;张帅帅;李宏霞;包乌云嘎;何乌日嘎木拉
4.恒电位法制备不同织构氧化亚铜薄膜工艺的研究 [J], 陶方涛;吴世龙;
5.葡萄糖还原法制备不同形貌氧化亚铜的研究 [J], 万文亮;郎五可;郭晓伟
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电沉积制备氧化亚铜薄膜及其性能研究

实验步骤
• 电解液为0.1 M醋酸钠，0.02 M醋酸铜，利用醋酸调节电解液的pH≈5.7，考察不同种表面活性剂（PEG，CTAB，PVP，DTAC)作为添加剂的影响，详细研究了不同量的CTAB，DTAC的影响。所有溶液都是由二次蒸馏水配制，沉积温度由水浴控制，恒电位-0.2 V沉积，沉积之后，用大量的二次水冲洗薄膜，室温干燥即可。
实验步骤

电解液为0.1 M醋酸钠，0.02 M醋酸铜，利用醋酸调节电解液的pH≈5.7，考察不同工艺因素（如电解液温度，浓度，沉积时间，搅拌等条件)的影响，详细研究了搅拌条件对Cu2O薄膜形貌及结构的影响。所有溶液都是由二次蒸馏水配制，沉积温度由水浴控制，恒电位-0.2 V沉积，沉积之后，用大量的二次水冲洗薄膜，室温干燥即可。
结果与讨论
(1)不同种表面活性剂对Cu2O薄膜形貌的影响

SDS（阴离子表面活性剂）的加入，电解液变混浊，原因可能是酸性的SDS的加入，可能导致醋酸铜水解产生氢氧化铜沉淀。 PVP和PEG-10000加入电解液后所得的Cu2O薄膜的形貌和不加任何添加剂的形貌类似，原因可能是PVP和PEG-10000不带电荷，所以在电沉积的过程中不能在电极表面形成有组织的表面活性剂-无机粒子微观结构的聚集体。加入0.01gCTAB时，Cu2O薄膜形貌发生明显改变，原因可能是在电沉积过程中CTAB的正电荷基团向阴极移动，能够在电极表面形成有效的软模板

图2.20-2.21为表明电解液温度和浓度的影响，结果与CTAB相似。电解液中DTAC浓度变化是电沉积合成Cu2O薄膜形貌变化的主要原因，而整体电解液的温度和浓度对薄膜形貌影响不大。这一结果，与电解液中 CTAB对Cu2O薄膜形貌影响结果相似。

Cu2O薄膜的电化学制备及EPIR效应

Cu2O薄膜的电化学制备及EPIR效应罗昌俊;阚芝兰;杨昌平;刘国珍;王瑞龙【摘要】以FTO玻片为基底,在不同pH值下采用恒电位电化学沉积法制备了Cu2O薄膜样品和Cu/Cu2O/Cu/FTO器件.通过XRD、SEM、EDS对样品的相组成、晶体结构、微观形貌和化学成分进行了表征和分析,并对Cu/Cu2O/Cu/FTO 器件的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应进行了测量.结果表明室温下Cu/Cu2O/Cu/FTO中存在明显的EPIR效应和忆阻器行为且与溶液酸碱性有关.在酸性和中性条件下,即pH =5、6、7时,Cu/Cu2O/Cu/FTO存在显著的EPIR效应,随着pH值的增加效应趋于减弱,当脉冲电压为6V,脉冲宽度为0.001 s时,样品具有最大EPIR值.随pH进一步增加,在pH =8、9、10的碱性条件下,Cu/Cu2O/Cu/FTO的EPIR效应消失.【期刊名称】《平顶山学院学报》【年(卷),期】2013(028)002【总页数】5页(P52-56)【关键词】Cu2O;电化学沉积;界面效应;电脉冲诱导电阻转变;忆阻器【作者】罗昌俊;阚芝兰;杨昌平;刘国珍;王瑞龙【作者单位】湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062;湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062;湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062;湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062;湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】O441.60 引言电阻式随机存储器(RRAM)是一种基于阻值高低变化记录、存储数据信息的非易失性存储器件.近年来，由于高密度、高速度和低功耗的特点，RRAM在存储器的发展中占据着重要地位，成为当前信息存储材料和器件的研究热点.2000年Liu等人在PCMO中发现钙钛矿结构Mn氧化物具有EPIR效应，即室温下PCMO电阻值可随脉冲电场极性变化的现象.当加载正向脉冲电场之后，其电阻值置于低阻态，并可以长时间维持不变；当加载负脉冲后，其电阻跃升至高阻态，并且高、低两个阻态之间可以通过改变脉冲方向实现可逆转换[1].由于该EPIR可在室温发生，高低阻态转换速度快(10 ns量级)、可逆、阻态保持力长、非易失，并且存储单元结构简单，面积小，理论存储密度很高等特点能很好地满足新一代高密度、高速度和低能耗存储器件的要求，从而引起了人们的极大兴趣.此后，很多研究小组对EPIR 效应产生的物理机理和影响因素展开了进一步研究，并针对实验提出了相应的物理模型.目前在EPIR的物理机理上主要有本征体效应[1-2]、界面效应[3-6]、导电畴隧穿[7]和离子氧化还原[8]等多种模型.但无论哪一种模型均不能完全解释过渡族氧化物中的EPIR和忆阻器行为，说明EPIR效应极具复杂性和特殊性，其物理机理有待深入研究.EPIR效应及忆阻器行为除了在钙钛矿结构氧化物中出现之外，在一些简单的二元过渡族金属氧化物中，如NiO，TiO2，Nb2O5，ZnO和Cu2O中也被观察到[9-14].Cu2O是一种性能稳定、环境友好型半导体，禁带宽为1.9～2.2 eV.纳米尺寸的Cu2O具有优异的光学、电学和光催化性质，并在室温下存在显著的EPIR效应.但目前对Cu2O有关的EPIR效应产生机理和影响因素还不清楚.笔者采用电化学沉积方法在不同pH值下制备了Cu2O薄膜，发现Cu2O的EPIR效应与pH值大小有很大关系，在酸性和中性条件下(pH ≤ 7)，Cu2O出现EPIR效应，但是随着pH值的增加，EPIR效应减小，当pH值大于7时，Cu2O的EPIR效应消失.1 实验方法Cu2O可采用水热法、热氧化法、化学氧化法、沉淀法、等离子蒸发法、反应溅射法、辐射法和电化学沉积技术[15]来制备.其中水热法、化学沉积法和辐射法都能得到一定尺寸的Cu2O晶体，但对晶体粒径无法控制，且制备过程复杂，成本高；其他高温工艺会因氧扩散和晶格膨胀等引起立方晶格畸变、位错缺陷[16]甚至是高温分解.低温技术的电化学沉积技术工艺简单、成本低、制得薄膜纯度高、并且适合大面积薄膜生长，尤其可通过电沉积参数的改变来控制薄膜的结构和形貌，因此成为一种较理想的制备Cu2O的方法.笔者采用三电极电解系统制备Cu2O薄膜样品.TCO导电玻璃(普通玻璃上溅射有一层掺F的SnO2，日本Asahi公司)做衬底，利用饱和甘汞电极(SCE)做参比电极，铂电极做对电极，工作电极为在TCO上镀铜的导电玻片.沉积前镀铜TCO玻片经洗涤剂、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗后，吹干备用.采用常温下电阻率为18 MΩ·cm超纯水配置电解液.酸性、中性条件下的电解液为0.1 mol/L CH3COONa和0.02 mol/L (CH3COO)2Cu的混合溶液，用1 mol/L的CH3COOH和2 mol/L NaOH调节混合溶液的pH值为5.0，6.0，7.0；碱性条件下的电解液为0.4 mol/L CuSO4和3 mol/L C3H6O3混合溶液，用2 mol/L NaOH调节碱性条件下的pH值为8.0，9.0，10.0.利用CHI660D电化学工作站(上海晨华仪器有限公司)的恒电位沉积技术制备Cu2O薄膜样品.先将电解液置于磁力搅拌仪上的恒温水浴槽内，在55 ℃恒定温度下进行搅拌.酸性条件下，选择工作电位-0.245 V vs SCE，恒电位沉积60 min得到Cu2O薄膜样品；碱性条件下选择工作电位-0.4 V vs SCE，恒电位沉积60 min得到Cu2O薄膜样品.将沉积的Cu2O薄膜样品用超纯水彻底清洗，干燥保存.采用电子JSM6510LV扫描电子显微镜观察薄膜表面形貌和薄膜厚度，采用日本理学D/MAX-IIIC全自动X射线衍射仪对薄膜的晶体结构进行分析，用日本电子JEOL JFC-1006离子溅射仪在薄膜上溅射Cu电极，样品的电输运特性的磁电测量在美国Keithley公司2400仪表上进行.2 实验结果与讨论2.1 Cu2O的电化学行为在酸性和中性的0.1 mol/L CH3COONa和0.02 mol/L (CH3COO)2Cu混合溶液中，醋酸-醋酸根作为缓冲基团使电解液保持酸性(pH值约为5.6左右)，如方程(1) ～ (4):H++CH3COO-↔CH3COOH(1)Cu2++2e-→Cu(2)2Cu2++2e-+H2O→Cu2O+2H+(3)Cu2O+2H++2e-→2Cu+H2O(4)可看出反应(3)和(4)都与电解液的pH值有关联，pH值越小，即酸性越强，反应(4)越容易发生，越容易生成Cu，导致反应(3)越难发生，可见为了生成Cu2O应选择较高的pH值.在碱性的0.4 mol/L CuSO4和3 mol/L C3H6O3混合溶液中，乳酸离子(用L2-表示)水解电离出OH-，见方程式(5).C3H6O3作为强络合剂和Cu2+结合形成乳酸铜(用CuL22-表示)的络合物[17]，防止Cu(OH)2的生成，CuL22-可以和OH-结合，见方程式(6).这样L2-和CuL22-形成缓冲基团，稳定溶液的pH值.方程式(7)和(8)是Cu2+还原过程中与OH-结合形成Cu2O的过程.L2-+H2O→HL-+OH-(5)CuL22-+OH-→[CuL2(OH)]3-(6)2CuL22-+2e-+2OH-→Cu2O+4L2-+H2O(7)[CuL2(OH)]3-+2e-→Cu2O+4L2-+H2O(8)CuL22-+2e-→ Cu+2L2-(9)铜离子也可能还原成铜单质，见方程式(2)和(9)[17].由上述方程式可知，电沉积Cu2O薄膜均是利用Cu2+在阴极的电子发生还原反应得到.2.2 微观结构图1 不同pH值电解液下制备Cu2O薄膜的XRD谱图综上分析，利用阴极还原原理可制得氧化亚铜薄膜.图1为采用电化学工作站恒电位沉积方法，在不同pH条件下制备暗红色Cu2O薄膜的XRD谱图.由图1可知，样品的衍射峰与标准立方晶系Cu2O的衍射峰一一对应，对比基底FTO的衍射峰可知由电沉积所得到的薄膜主要是Cu2O，基本不存在Cu和CuO杂质.不同pH 值下制备的Cu2O均具有一定择优取向，(111)晶面的衍射峰较强，Golden等人在乳酸铜溶液中电沉积Cu2O时得到的结果也证实了这一点[18].碱性条件下制备的Cu2O衍射峰的半峰宽大于酸、中性条件下的，说明酸、中性条件下制备的Cu2O薄膜的结晶性更好.对于Cu2O晶体的生长而言，不同晶面上单位面积内氧原子数量的大小顺序为(100)<(110)<(111)[19].因此，溶液中氢氧根、梭基、羟基中的氧原子浓度及其活性导致晶体朝(111)晶面择优生长.图2为典型Cu2O薄膜的电镜扫描图.从图2(a)可以看出Cu2O薄膜颗粒尺寸约为0.4～0.6 μm，这与陈志刚等报道的Cu2O晶体粒径相符[20].图2(b)为以0.1mol/L CH3COONa和0.02 mol/L (CH3COO)2Cu的混合溶液为电解质，在55 ℃、pH值为5.8时，以-0.245 V vs SCE电沉积60 min得到Cu2O薄膜的断面形貌电镜扫描图，从左至右依次为Cu2O薄膜膜厚、离子溅射Cu膜膜厚、FTO 上掺F的SnO2层的膜厚，由此可见电化学沉积的方法可得到表面光亮均匀、稳定性高、致密性好的Cu2O晶体薄膜.图2 Cu2O薄膜的典型扫描电镜图2.3 EPIR测试结果在FTO/Cu/Cu2O的Cu2O薄膜层上盖上掩模板，利用日本电子JEOL JFC-1006离子溅射仪溅射Cu靶180 s，制成Cu的点电极，并得到Cu/Cu2O/Cu/FTO器件.我们采用两线法在美国Keithley公司2400仪表对Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的EPIR效应进行测试.两线法测量就是在样品表面的中间2个Cu电极上施加电场并测试通过样品的I—V特性曲线和EPIR性质.两线法测量得到的电阻值包括了样品的本征体电阻、体内晶粒之间的晶(相)界电阻以及样品表面与电极接触之间的界面电阻，是三者之和.通过反复调整正负脉冲参数，我们发现本体系在振幅为6 V，脉冲宽t0为0.001 s，偏压u0为0.1 V的EPIR效应最为显著、稳定.在此基础上，我们对不同pH值下制备的Cu2O晶体薄膜组成的Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的EPIR效应进行了测试.图3结果表明室温下Cu/Cu2O/Cu/FTO中存在明显的EPIR效应和忆阻器行为且与电解液酸碱性有关.在酸性和中性条件下，即pH=5、6、7时，Cu/Cu2O/Cu/FTO存在显著的EPIR效应，并随着pH值的增加效应趋于减弱.随pH进一步增加，在pH=8、9、10的碱性条件下，Cu/Cu2O/Cu/FTO的EPIR效应消失.酸性条件下pH = 5时制备的Cu2O晶体薄膜组成的Cu/Cu2O/Cu/FTO 器件的EPIR效应最为显著，高低阻态产生了数量级的变化，适用于制作电阻式随机存储器(RRAM).研究表明，一般地，只有当样品的I—V特性曲线表现为非线性欧姆特征时才会出现EPIR效应．例如，在图4(a)中pH ≤7时Cu/Cu2O/Cu/FTO的I—V表现出明显的非线性和回滞，则可能出现如图3(a) ～ (c)所示的EPIR效应；反之，当样品的伏安特性曲线出现如图4(b)所示的线性时，则不会产生EPIR效应(见图3(d) ～(e) )．这是由于器件中的空间电荷层是产生I—V非线性和EPIR的必要条件[20-26].在多晶样品中，除半导体样品表面与电极之间可产生空间电荷层和肖特基势垒外，体内晶粒与晶粒之间的过渡界面，不同组成物质之间的相界也可产生空间电荷层和非线性I—V行为.研究发现：在醋酸铜的弱酸性溶液中，电化学沉积容易制得n型Cu2O半导体薄膜[27]；在以乳酸为络合剂的碱性电解液中，电沉积容易制得p型Cu2O半导体薄膜[28].理论上，多数载流子通过M/S接触时，对于n型半导体，若 Wm > Ws，会使金属与半导体之间形成n型阻挡层，存在界面的肖特基势垒，M/S接触表现为大电阻的非欧姆接触，并产生I—V非线性和EPIR效应．与n 型半导体情况相反，对p型半导体而言，若Wm>Ws，则金属与半导体之间形成反阻挡层，即M/S接触为欧姆接触，电阻较小，I—V为线性，不出现EPIR效应．研究表明在酸性条件下得到Cu2O一般为n型半导体[27]，ΦCu=4.65 eV>ΦCu2O=4.48 eV ，因此在Cu/Cu2O/Cu/FTO器件中， Cu电极和Cu2O之间容易形成肖特基势垒，I—V为非线性(见图4(a) )并出现EPIR效应(见图3(a)～(c))；当溶液为碱性时，Cu2O为p型半导体[28]，故Cu电极和Cu2O易形成欧姆接触， I—V为线性，不出现EPIR行为，这与实验结果相符.3 结论采用恒电位阴极还原的电化学沉积法在不同pH值下以镀铜的FTO玻片为基底制备了稳定、均匀、致密性好的Cu2O晶体薄膜，并对Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的电脉冲诱导电阻转变( EPIR) 效应进行了测量.结果表明室温下Cu/Cu2O/Cu/FTO 中存在明显的EPIR效应和忆阻器行为且与溶液酸碱性有关.在酸性和中性条件下，即pH=5、6、7时，Cu/Cu2O/Cu/FTO存在显著的EPIR效应，并随着pH值的增加效应趋于减弱，当脉冲电压为6 V，脉冲宽度为0.001 s时，样品具有最大EPIR值.随pH进一步增加，在pH=8、9、10的碱性条件下，Cu/Cu2O/Cu/FTO 的EPIR效应消失.(a) pH = 5; (b) pH = 6; (c) pH = 7; (d) pH = 8; (e) pH = 9; (f) pH = 10.图3 不同pH值条件下制备的Cu2O组成的Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的EPIR曲线(a) 典型pH ≤ 7时制备样品的I—V; (b) 典型pH>7时制备样品的I—V.图4Cu/Cu2O/Cu/FTO两线I—V特性曲线参考文献：[1]Liu S Q, Wu N J, Ignative A. 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电沉积氧化亚铜

电沉积氧化亚铜
电沉积氧化亚铜是一种通过电化学方法在电极表面形成氧化亚铜薄膜的过程。

它是一种常见的电沉积技术，可以在金属表面上制备出致密、均匀的氧化亚铜涂层。

电沉积氧化亚铜的过程通常包括以下几个步骤：
1. 基础电解液准备：选择适当的电解液，通常是含有铜离子的溶液，例如含有铜盐（如硫酸铜）的酸性溶液。

2. 清洗和准备基底：将待处理的金属基底进行清洗，并确保表面没有油脂、氧化物等杂质，以提高氧化亚铜薄膜的附着力。

3. 电沉积：将经过准备的基底作为阴极，置于电解槽中，与阳极（一般选用不溶于电解液的材料）相隔一定距离。

施加适当的电流和电压，使铜离子在阴极表面还原生成氧化亚铜，并沉积在基底上形成薄膜。

4. 电沉积参数控制：通过控制电流密度、电解液温度、搅拌速度等参数来调节氧化亚铜薄膜的性质，如膜的厚度、晶粒尺寸、结构等。

5. 后处理：在电沉积完成后，可以进行一些后处理措施，如热处理、机械抛光等，以改善氧化亚铜薄膜的性能和外观。

电沉积氧化亚铜具有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨损性，广泛应用于电子器件、光伏设备、催化剂等领域。

它还可以用作其他复合涂层的基底材料，提供更好的粘附性和防腐蚀性能。

氧化亚铜光催化材料的制备及其性能研究

氧化亚铜光催化材料的制备及其性能研究氧化亚铜光催化材料的制备及其性能研究摘要：光催化材料具有在可见光区域内高效催化反应的能力，因此对于解决环境污染和能源危机等问题具有重要意义。

氧化亚铜是一种潜在的光催化材料，本文综述了氧化亚铜光催化材料的制备方法以及其在光催化反应中的性能研究。

一、引言光催化技术是一种在可见光区域内利用光照激发催化剂从而促使化学反应进行的技术。

光催化技术已被广泛应用于环境污染治理、清洁能源开发以及有机合成等方面。

近年来，氧化亚铜材料因其光催化活性高、稳定性好等特点引起了研究人员的广泛关注。

二、氧化亚铜光催化材料的制备方法目前制备氧化亚铜光催化材料主要有溶液法、沉积法、水热合成法等。

溶液法制备常见的方法有化学沉淀法、水热合成法等。

利用化学沉淀法制备氧化亚铜材料通常是将铜离子与碱溶液反应生成氧化亚铜沉淀，并通过过滤、洗涤、干燥等步骤制备成氧化亚铜粉末。

水热合成法是将铜盐与硝酸钠等溶液混合，在高温高压下反应生成氧化亚铜晶体。

沉积法是通过电化学沉积方法将铜沉积到基底上，然后经过氧化处理得到氧化亚铜薄膜。

三、氧化亚铜光催化材料的性能研究氧化亚铜作为一种光催化材料，其性能研究主要包括光催化活性、光吸收性能以及光生电子-空穴对的分离能力等方面。

研究发现，制备方法以及材料形态对氧化亚铜光催化性能有着重要影响。

比如，采用水热合成法制备的氧化亚铜光催化材料具有较好的光催化活性，其原因主要是水热合成法能够得到较为均匀的氧化亚铜晶体结构。

此外，氧化亚铜材料还可以通过负载其他催化剂，如氧化锌、二氧化钛等，来实现进一步提高催化活性的目的。

四、应用前景及挑战氧化亚铜光催化材料在环境污染治理、清洁能源开发以及有机合成等领域具有广阔的应用前景。

例如，氧化亚铜光催化材料可用于水中有机物降解、二氧化碳还原以及水分解等反应。

然而，氧化亚铜光催化材料在应用中还面临着一些挑战，如光催化活性的持久性、材料的稳定性等问题需要进一步解决。

Cu2O薄膜的电化学制备及EPIR效应

光学、电学和光催化性质，并在室温下存在显著的
ＥＰＩＲ效应．但目前对ＣｕＯ有关的ＥＰＩＲ效应产生机理和影响因素还不清楚．笔者采用电化学沉积方法在不同ｐＨ值下制备了Ｃｕ：Ｏ薄膜，发现Ｃｕ：Ｏ的ＥＰＩＲ
第２８卷第２期
２０１３年４月
平顶山学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖｏｌ｜２８Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１３
Ｃｕ２Ｏ薄膜的电化学制备及ＥＰＩＲ效应
非易失，并且存储单元结构简单，面积小，理论存储密度很高等特点能很好地满足新一代高密度、高速度和低能耗存储器件的要求，从而引起了人们的极大兴
趣．此后，很多研究小组对ＥＰＩＲ效应产生的物理机理和影响因素展开了进一步研究，并针对实验提出了相应的物理模型．目前在ＥＰＩＲ的物理机理上主要有本
时，样品具有最大ＥＰＩＲ值．随ｐＨ进一步增加，在ｐＨ＝８、９、１０的碱性条件下，Ｃｕ／ＣｕＯ／Ｃｕ／ＦＴＯ的ＥＰＩ２Ｏ；电化学沉积；界面效应；电脉冲诱导电阻转变；忆阻器
控制，且制备过程复杂，成本高；其他高温工艺会因氧
扩散和晶格膨胀等引起立方晶格畸变、位错缺陷
氧化还原等多种模型．但无论哪一种模型均不能完全解释过渡族氧化物中的ＥＰＩＲ和忆阻器行为，说明ＥＰＩＲ效应极具复杂性和特殊性，其物理机理有待深

电化学法制备氧化亚铜的研究

电化学法制备氧化亚铜的研究汪志勇;曾庆学;崔舜;康志君【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2001(012)001【摘要】Cuprous oxide powder is produced by electrochemical method.The effects of operating conditions consisting of concentration and temperature of electrolyte,anode current density on the quality of cuprous oxide were studied.The optimum conditions were determined as follows:ρ(NaCl)=240 g/L,ρ(NaOH)=0.50 g/L(i.e.pH=12.1);temperature:75～80 ℃;anode current density:750 A/m2.%采用电化学法制备氧化亚铜.研究了电解液组成及其浓度、温度以及电流密度等因素对氧化亚铜产品质量的影响，选定的优化工艺条件：ρ(NaCl)＝260～290 g/L,ρ(NaOH)＝0.50 g/L(pH=12.1)；电解温度为75～80 ℃；电流密度为750 A/m2.【总页数】4页(P29-32)【作者】汪志勇;曾庆学;崔舜;康志君【作者单位】北京有色金属研究总院,;北京有色金属研究总院,;北京有色金属研究总院,;北京有色金属研究总院,【正文语种】中文【中图分类】O641.1【相关文献】1.电化学法制备氧化亚铜的研究 [J], 汪志勇;曾庆学;康志君;刘英2.电化学法研究立方体纳米氧化亚铜的热力学函数 [J], 覃方红;钟婧晗;肖碧源;贺子君;邱江源;黄在银3.气流磨制备微纳米氧化亚铜及其防污性能研究 [J], 孙保库; 陆阿定; 胡建坤; 徐焕志; 张海春; 范会生; 郁小芬4.氧化亚铜微纳米材料的制备及催化性能研究 [J], 王磊;卞欣瑶;周紫荷;杨雅茹;于志强;耿涛5.添加剂对电化学法制备氧化亚铜粉末的影响 [J], 汪志勇;曾庆学;康志君;刘英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状【摘要】本文探讨了氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状。

在我们首先介绍了研究背景，指出氧化亚铜在光催化领域具有重要应用潜力，然后阐述了研究意义，说明对其制备手段的研究可以促进光催化剂性能的提升。

正文部分包括了溶液法制备、溶胶-凝胶法制备、沉淀法制备、水热合成法制备和气相沉积法制备等制备方法的详细介绍。

在结论中，总结了目前研究现状，指出氧化亚铜光催化剂制备手段已取得一定进展，但仍存在一些问题和挑战，如催化剂稳定性和活性的提升。

展望了未来的发展方向，包括进一步优化制备工艺、探索新的合成途径，以及提高光催化剂的性能等。

通过本文的研究，有望为氧化亚铜光催化剂的制备提供更多的启示和参考。

【关键词】氧化亚铜，光催化剂，制备手段，溶液法，溶胶-凝胶法，沉淀法，水热合成法，气相沉积法，研究现状，问题和挑战，发展方向。

1. 引言1.1 研究背景氧化亚铜光催化剂制备手段的研究从传统的溶液法制备逐渐发展到了溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法和气相沉积法等新型制备方法。

这些制备方法的不断完善和探索，为提高氧化亚铜光催化剂的光催化性能和稳定性提供了新的途径。

深入研究氧化亚铜光催化剂的制备手段及其性能对于促进相关绿色环保技术的发展至关重要。

1.2 研究意义氧化亚铜光催化剂是一种具有广泛应用前景的新型材料，具有高效的光催化活性和稳定性，在环境净化、能源转化等领域具有重要的应用价值。

研究氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状对于深入了解其制备方法和性能优化具有重要意义。

通过对不同制备方法的比较分析，可以找到最优的制备工艺，提高氧化亚铜光催化剂的光催化活性和稳定性，拓展其在环境保护、能源领域的应用范围。

深入探究氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状具有重要的理论和应用价值，对推动相关领域的科学研究和技术发展具有积极意义。

2. 正文2.1 溶液法制备溶液法制备是一种常见的制备氧化亚铜光催化剂的方法。

该方法通常包括溶液的配制、沉淀、洗涤和干燥等步骤。

电解法制备氧化亚铜及其稳定性研究

电解法制备氧化亚铜及其稳定性研究本文旨在介绍电解法制备氧化亚铜的方法，并研究其稳定性。

一、什么是氧化亚铜1.1 氧化亚铜的定义氧化亚铜（CuO）是一种无机氧化物，是一种具有非常强大化学和电化学性能的材料，也是重要的电子材料。

它具有高分子量，高熔点，高熔化温度，强的导电性和热稳定性等特点，可以作为液晶显示器（LCD）屏幕、电解质滤膜、电容器电解质、太阳能电池和电子零部件的关键材料。

1.2 氧化亚铜的性质氧化亚铜具有圆柱形晶体结构，晶体晶面间的距离为5.76％，晶体表面为黑蓝色铁锈色，呈灰色或褐色，密度为7.2g/cm3。

它具有优良的导热性和导电性，双极结构，极易受到氧化。

氧化亚铜拥有优良的抗腐蚀性和耐热性，耐温可达到900℃以上，甚至1000℃，熔点可达到1350℃。

二、电解法制备氧化亚铜2.1 电解法制备原理电解法制备亚铜氧化物的原理是当铜（II）离子电流流入底液时，经离子交换膜发生反应，使氧（IV）离子转化为氧（II）离子；当氧（II）离子电流流入原液时，经离子交换膜发生反应，使铜（II）离子过氧化而生成前述的氧化亚铜（CuO）。

2.2 电解法制备步骤（1）将0.5升的蒸馏水加入电解槽；（2）向槽内加入1mol/L的氯化铜溶液；（3）加入2.2g的氢氧化钠，调节pH值至7；（4）给后接电源，调节电解电压，使其等于0.6V，以防止氧（IV）离子上溢；（5）开始电解，测量电解时间。

三、氧化亚铜的稳定性3.1 稳定性分析氧化亚铜是处于稳定态的，当温度在400℃时可保持保持结构稳定性。

此外，它受湿空气的影响很小，湿度在室温下不受影响，几乎没有水分子结合，可以在湿空气中长期存放，直至用完失效。

电压和环境温度也影响氧化亚铜的性能，但氧化亚铜的耐压性比较高，可以在-0.3到4.7V的电压范围内使用，而在环境温度范围100℃-140℃时，可以保持良好的性能。

3.2 稳定性预测从上面的分析可以得出，氧化亚铜除受温度、电压和湿度等外界因素影响外，具有良好的稳定性。

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状
氧化亚铜光催化剂具有优良的光吸收能力和电子传输特性，在光催化领域具有广泛的应用前景。

近年来，研究者们对氧化亚铜光催化剂的制备手段进行了广泛研究，主要包括物理化学方法、水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法等。

物理化学方法是制备氧化亚铜光催化剂的一种常见方法。

溅射法是一种常用的物理化学方法，它通过将氧化亚铜靶作为溅射材料，在真空条件下以惰性气体为载体将靶材溅射到基板上，从而得到氧化亚铜薄膜。

该方法具有制备薄膜均匀、控制厚度和成分的优势，但操作复杂、设备昂贵。

水热法是一种简单且低成本的制备氧化亚铜光催化剂的方法。

该方法将适量的铜盐和氨水溶液混合并进行加热反应，通过调节反应条件如温度、时间和溶液pH值，可以制备出形貌和结构各异的氧化亚铜纳米材料。

该方法操作简单、条件温和，但制备过程中存在控制反应条件和提高产率的难题。

溶胶-凝胶法是一种通过溶胶和凝胶转化来得到氧化亚铜光催化剂的方法。

一般通过将铜盐和溶胶剂溶解在溶剂中，制备铜溶胶；然后通过添加适量的沉淀剂、加热和干燥等步骤，将溶胶转化为凝胶，并通过煅烧使凝胶转变为氧化亚铜。

该方法具有制备材料成分均匀、控制晶体形貌和粒子尺寸的优势，但制备过程中需要较长的时间，并且煅烧过程中易引起晶粒生长。

氧化亚铜光催化剂的制备手段主要包括物理化学方法、水热法、溶剂热法和溶胶-凝胶法等。

这些方法在制备过程中都存在一些问题，如产率低、操作复杂、成本高等，还需要进一步的研究和改进，以提高氧化亚铜光催化剂的制备效率和性能。

氧化亚铜薄膜的电化学沉积及光电性能的研究

Potential◇≯s。Ag/AgCI/saturated KO)
图4.8.不同频率下测试的Cu20薄膜Mott—Schottky曲线
Fig.4.8.The Mott—Schottky plots ofCu20film tested at different frequence 图4.8是pH值等于9时沉积的Cu20薄膜在10Hz和loo Hz测试的Mott.Schottky曲线。可以看出,测试频率对平带电位没有影响。影响材料平带电位的因素有很多,主要包括半导体电极/电解质溶液的界面性质、半导体电极表面电荷的分布、电解质溶液的pH值、半导体电极表面离子的吸附等【75'76】。pH值对Cu20薄膜的平带电位的影响可能是因为:一是Cu20薄膜的结晶取向随pH值的升高而变化,裸露的晶面具有不同的Cu+/02’比,薄膜的表面密度和表面能不同,因此平带电位发生变化[77,78];二是Cu20薄膜不同晶面具有不
同的极性,pH值对Cu20薄膜的结晶取向的影响使得裸露的晶面的极性不同,薄膜表面对[PF6]-离子(电解质溶液中的阴离子)的吸附不同,导致平带电位发生变化【791。
4.3.4热处理对Cu20薄膜电容-电压性能的影响
热处理是半导体材料制备和应用过程中常用的后处理方法。热处理可以提高晶体内部或表面粒子的活化能,有效改善半导体材料与导电基底间的欧姆接触,提高半导体电极的稳定性和光电化学性能。为了进一步研究热处理对Cu20薄膜的界面电子传输、载流子浓度、平带电位等电学性能的影响,我们采用电容一电压法对热处理前后Cu20薄膜进行了Mott.Schottky测试[80-82]。
图4.9是pH等于9和pH等于12时沉积的Cu20薄膜热处理前后的Mott.Schottky曲.线。图4.10是pH为9和12时沉积的Cu20薄膜热处理前后的载流子浓度、平带电位分析