电化学方法制备Cu2O微晶及其形貌控制

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离子液体中六方Cu2O纳米晶的制备与表征

离子液体中六方Cu2O纳米晶的制备与表征

离子液体中六方Cu2O纳米晶的制备与表征
朱海燕
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2013(041)015
【摘要】以1-正辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(OmimBF4)离子液体为反应介质,一水合醋酸铜为原料,采用离子热法合成了Cu2O纳米晶.分别采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(IR)等表手段对产物进行表征.结果表明合成的Cu2O是分散性较好、尺寸均一、具有六方结构的纳米晶.
【总页数】3页(P82-83,150)
【作者】朱海燕
【作者单位】江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122
【正文语种】中文
【中图分类】TB383
【相关文献】
1.溶液中制备Cu2O@Cu2O核壳纳米颗粒及其向Cu2O@Cu核壳纳米颗粒的转化 [J], 杨爱玲;李顺嫔;王玉金;王乐乐;包西昌;杨仁强
2.八面体形Cu2O微晶的超声制备与表征 [J], 洪建明;邓昱;盛东
3.Cu2O纳米晶制备及其在乙醇气体传感器中的应用 [J], 刘儒平;杜利东;岳钊;牛文成;刘国华
4.PEG还原Cu(Ⅱ)制备Cu2O纳米立方晶 [J], 曾小巍;张玉红;骆成才;曾跃武;王彦广
5.溶液中制备Cu2O@Cu2O核壳纳米颗粒及其向Cu2O@Cu核壳纳米颗粒的转化(英文) [J], 杨爱玲;李顺嫔;王玉金;王乐乐;包西昌;杨仁强;
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电化学生长中决定Cu2O晶体结构的因素及其翻译

电化学生长中决定Cu2O晶体结构的因素及其翻译

附录二:译文电化学生长中决定Cu2O晶体结构的因素Matthew J. Siegfried and Kyoung-Shin Choi摘要:晶体的基本形貌是由其形成习性和分支生长因素决定的。

在产生晶体形貌上控制好这些工艺在很大程度上增大合成的自由度。

本文给出了一大批用电化学沉积的方法生长的Cu2O晶体的织构图。

更多信息请阅读由K.S. Choi 和M. J. Siegfried发表在《Communication》的文章,如下。

晶体的基本外形由两个生长工艺决定:形成习性和支晶生长。

晶体的习性是由晶体的不同晶向平面的表面能的相对顺序决定的。

最快的晶体生长方向发生在垂直于具有最高表面能的那个方向。

这会导致具有较高能量的面消失或减少,而有较低能量的面会局域的增加。

因此,当表面能的相对顺序可以改变时或者沿某个方向的晶体生长有选择的被抑制时,生长习性就可以修正。

作为另一种选择,通过扩散效应人们发明了支晶生长法。

当晶体在生长时,表面附近的离子或分子被正在生长的晶体消耗,并且在晶体周围形成了同轴扩散场。

这会产生多面体晶体的顶点,它会在高浓度区变得更突出,比面心的生长速度更快,进而形成支晶。

然而,支晶生长会在很多具有不稳定表面键的分支之间产生粗糙和不稳定的表面。

这会使这些区域的生长动力系数迅速增加并且会弥补扩散效应而导致面心生长,它会产生平坦而光滑的新面。

因此,鉴于生长条件会增大或减小扩散效应,我们可以通过生长条件的控制来改变支晶和面心生长的择优取向。

能否直接调整材料的形貌与能否调整它们的性质和稳定性相关,因为晶体的形貌决定于材料的界面原子的排列。

至今为止,人们致力于研究如何稳定无机材料的各种习性和支晶生长。

然而,人们早期的努力大多集中在研究如何稳定某个特殊的形式而不是提供一种能够系统而自由地引导晶体形貌的方法。

最近,我们报道了一种电化学沉积Cu2O晶体的改进方法,它是通过利用在Cu2O的(111)面依靠pH值的SDS优先吸附的现象来实现的。

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

氧化亚铜光催化剂制备手段的研究现状氧化亚铜(Cu2O)是一种晶体结构独特的半导体材料,具有优良的光催化性能。

近年来,研究人员通过多种手段制备Cu2O光催化剂,以应用于环境污染去除、水氧化、光电催化和光热转换等领域。

本文将对目前主要的Cu2O光催化剂制备方法进行概述。

1. 化学沉淀法化学沉淀法是一种简单、易操作的Cu2O制备方法,一般使用CuSO4和NaOH作为原料,在适当的环境下使两种化学物质反应生成Cu2O。

该方法可以裸黄色或者红棕色 Cu2O纳米粒子,纳米颗粒尺寸通常为10-100 nm。

此外,该方法还可以根据需要调节溶液的酸碱度、添加剂和反应条件等因素来控制Cu2O纳米晶体的尺寸、形貌和光催化性能。

2. 热解法热解法是一种常见的Cu2O制备方法,常用的有固态热解法和溶胶-凝胶热解法。

固态热解法是将碳酸铜在空气中热解,经过高温热解反应后得到Cu2O。

而溶胶-凝胶法则先将Cu(OH)2沉淀物制成溶胶,随后加热,热解成Cu2O。

这种方法制备的Cu2O往往具有较高的结晶度和较窄的颗粒分布。

水热法是一种常见的Cu2O合成方法,其主要通过将Cu2+和NaOH同时加入到水中,并在一定的反应温度和时间下加热反应合成Cu2O。

该方法具有设备简单、操作方便、制备时间短和成本低等优点,常常被用于制备纳米Cu2O。

4. 氧化还原法氧化还原法是一种微波合成Cu2O薄膜的方法,其主要通过还原Cu2O前驱体并形成Cu2O晶体,经过多次氧化还原反应,可以得到相对纯净且均匀的Cu2O薄膜。

该方法具有快速高效、能够制备大量样品和薄膜、且具有很好的光学和光催化性能等优点。

5. 其他制备方法除了以上四种制备方法,还有其他制备方法,例如化学气相沉积法、磁控溅射法、电沉积法等,在特定应用场景下或需要特殊的光电催化性能时采用。

这些方法制备的Cu2O光催化剂具有不同的物理化学性质和催化性能,可在实际应用中充分发挥其优点。

总之,随着对光催化技术研究的不断深入,对于氧化亚铜的光催化剂制备手段研究也越来越多。

Cu2O薄膜的可控制备及对次甲基蓝的光催化降解

Cu2O薄膜的可控制备及对次甲基蓝的光催化降解

Cu2O薄膜的可控制备及对次甲基蓝的光催化降解余晓皎;黄琳珠;张帆;杨谦;赵洁;姚秉华【摘要】采用电化学沉积法在掺锡氧化铟(ITO)导电玻璃上通过加入不同添加剂制备了不同形貌的Cu2O薄膜,利用XPS、XRD、SEM及UV-Vis对Cu2O薄膜的微观结构、表面形貌及光学特性进行了表征和分析,研究了不同形貌的Cu2O薄膜在H2O2-Cu2O薄膜体系中对次甲基蓝的降解.结果表明,所制得Cu2O薄膜为较纯的微米级Cu2O晶体,作为光催化剂,Cu2O薄膜3h内对次甲基蓝的降解率均可达92.1%以上.无添加剂的Cu2O薄膜在前8次重复利用中降解率均可达92.4%以上,利用11次后仍具有较好的光催化活性,降解率可达82.4%.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2014(030)002【总页数】7页(P359-365)【关键词】氧化亚铜;薄膜;电沉积;光催化;次甲基蓝【作者】余晓皎;黄琳珠;张帆;杨谦;赵洁;姚秉华【作者单位】西安理工大学应用化学系,西安710048;西安理工大学应用化学系,西安710048;西安理工大学应用化学系,西安710048;西安理工大学应用化学系,西安710048;西安理工大学应用化学系,西安710048;西安理工大学应用化学系,西安710048【正文语种】中文【中图分类】O643.30 引言太阳能是一种极具潜力的清洁可再生能源[1,2],因其绿色、无污染、成本低和使用方便等优点而备受关注。

太阳能利用技术中的光催化法可在紫外光或可见光下将许多有毒及难降解无机、有机化合物氧化分解为CO2和相应的无机离子[3],是一种经济有效的环境治理方法[4]。

作为一项新的环境污染治理技术,光催化法具有彻底、无二次污染、不需要其它电子受体、添加化学物质少、操作简便、廉价稳定等优点,并且理论上催化剂可以重复再利用。

1999年de Jongh等[5]报道,Cu2O在太阳光照射下可将水催化分解成氧气和氢气,从此Cu2O因其良好光催化性能受到人们的普遍关注。

氧化亚铜制备

氧化亚铜制备

氧化亚铜制备摘要:一、氧化亚铜的简介二、氧化亚铜的制备方法1.反应原理2.实验操作步骤三、氧化亚铜的应用领域四、氧化亚铜的注意事项正文:氧化亚铜是一种常见的无机化合物,具有多种制备方法。

它主要用于电镀、催化剂、颜料等领域。

下面将详细介绍氧化亚铜的制备方法、应用领域及注意事项。

一、氧化亚铜的简介氧化亚铜(Cu2O)是一种红色晶体,不溶于水,但易溶于酸和氨水。

它是一种重要的无机化合物,广泛应用于电镀、催化剂、颜料等行业。

二、氧化亚铜的制备方法1.反应原理氧化亚铜可以通过铜和氧气在高温条件下反应生成,反应方程式为:2Cu + O2 → 2Cu2O。

2.实验操作步骤(1)准备铜片或铜粉,将其放入氧化炉中;(2)将氧化炉加热至约400℃,保持恒温2-4 小时,期间需注意观察炉内反应情况,避免过度氧化;(3)待反应完成后,自然冷却至室温,取出产物,用磁铁吸附未反应的铜粉,然后用砂纸打磨表面,以除去氧化皮。

三、氧化亚铜的应用领域1.电镀:氧化亚铜常用作电镀铜的原料,因为它具有较低的氧化还原电位,能够有效地提高铜层的沉积速度和均匀性;2.催化剂:氧化亚铜作为催化剂,可以促进多种化学反应,如氢气与氧气的反应、醇与酸的反应等;3.颜料:氧化亚铜具有良好的颜料性能,可用于制造红色颜料,广泛应用于涂料、油墨等领域。

四、氧化亚铜的注意事项1.氧化亚铜在制备过程中应避免与有机物接触,以免发生火灾;2.操作过程中需佩戴防护手套和口罩,避免吸入粉尘和对皮肤造成刺激;3.氧化亚铜遇水会发生水解反应,应密封保存,避免受潮。

总之,氧化亚铜作为一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域。

氧化亚铜微晶的制备及形貌控制条件

氧化亚铜微晶的制备及形貌控制条件

四川理工学院毕业论文氧化亚铜微晶的制备及形貌控制条件研究学生:许可学号:07031010220专业:化学工程与工艺班级:工艺072班指导教师:刘勇四川理工学院材料与化学工程学院二O一一年六月氧化亚铜微晶的制备及形貌控制条件研究摘要本文采用葡萄糖还原法在碱性环境下制备氧化亚铜微晶。

通过单因素实验考察了温度、反应时间、摩尔配比、加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的量、PH和微量离子等各因素对对氧化亚铜产率、粒径、形貌的影响。

并利用正交实验确定了氧化亚铜微晶综合形貌的较佳控制条件,其为:反应温度75℃,反应时间80分钟,摩尔配比1.0,加入PVP的量0.1g,反应体系PH=10。

关键词:氧化亚铜;葡萄糖;还原;形貌Producction of Cuprous Oxide Microcrystalline and the Study on the Controlling Conditions of Its MorphologyAbstractThis paper is mainly about how to produce cuprous oxide microcrystalline through glucose deoxidization method in alkaline environment. It tests the influence which the temperature, the reaction time, the Molar ratios, the amount of Polyethylene pyrrole (PVP), PH and the trace ion have on the comprehensive morphology of Cuprous oxide by single factor experiment. And it is confirmed by orthogonal experiment that what the better control condition of cuprous oxide microcrystalline comprehensive morphology is: reaction temperature is 75 ℃, the reaction time is 80 minutes, molar ratios is 1.0, the amount of the PVP is 0.1 g and the PH of the reaction system is 10.Key words:cuprous oxide; glucose ; deoxidization ; morphology目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1绪论 (1)1.1氧化亚铜微晶的性质[1-5]及形貌 (1)1.2氧化亚铜微晶的制备方法 (3)1.2.1干法还原 (3)1.2.2电化学法 (4)1.2.3湿化学法 (5)1.3氧化亚铜的应用前景 (8)1.3.1在船舶防污涂料中的应用 (8)1.3.2在光催化剂中的应用 (8)1.4本文研究的内容和意义 (8)2实验部分 (10)2.1实验药品 (10)2.2实验仪器 (10)2.3实验工艺流程 (11)2.4单因素实验[39] (11)2.4.1反应物摩尔配比n对反应的影响实验 (12)2.4.2温度对反应的影响实验 (12)2.4.3反应时间对反应的影响实验 (12)2.4.4体系pH对反应的影响实验 (12)2.4.5加入PVP量对反应的影响实验 (13)2.4.6微量离子对反应的影响实验 (13)2.5正交实验[40] (13)3实验结果与讨论 (14)3.1单因素实验结果与分析 (14)3.1.1反应物摩尔配比n对反应的影响 (14)3.1.2温度对反应的影响 (15)3.1.3反应时间对反应的影响 (16)3.1.4体系pH对反应的影响 (17)3.1.5加入PVP量对反应的影响 (18)3.1.6微量离子对反应的影响 (19)3.2正交实验结果与分析 (20)4结论 (22)5参考文献 (23)6致谢 (26)1绪论1.1氧化亚铜微晶的性质[1-5]及形貌氧化亚铜微晶即氧化亚铜,其分子式为Cu2O,分子量为143.08,密度为6.0g/cm3,熔点为1235℃,英文名称为Cuprous Oxide或Copper(Ⅰ)Oxide。

氧化亚铜的电化学沉积

氧化亚铜的电化学沉积

氧化亚铜的电化学沉积陈长毅【摘要】通过电化学沉积的方法制备Cu2O,采用X-射线衍射和扫描电镜技术表征产物的形貌和晶体结构.考察沉积电位、沉积时间、前驱物的浓度等实验参数对产物形貌的影响,实验表明可通过调节实验参数控制产物的形貌和尺寸.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2013(022)001【总页数】5页(P41-45)【关键词】电化学沉积;氧化亚铜;形貌;尺寸【作者】陈长毅【作者单位】淮安市产品质量监督检验所,江苏淮安223001【正文语种】中文【中图分类】O650 引言自TiO2电极在紫外光作用下可分解水被发现以来,光催化剂的研究引起了人们的广泛关注。

这一领域的研究重点集中在针对TiO2的改性研究和考察其他半导体材料用于光催化的可能性。

作为一种古老的半导体材料,窄禁带p型Cu2O因具有光氧阴极作用,能被可见光激发,可与表面吸附的O2生成高活性的物质,而且其具有材料来源丰富、无毒、制备成本低廉等特点,因此被认为是一种极具前景的光催化材料。

目前,制备纳米氧化亚铜的方法尤其引人关注。

常用方法有化学沉积法、电化学法、辐照法和多元醇法等,但难以获得粒径小、分布均匀的产物。

电化学沉积方法具有可在各种结构复杂的基体上均匀沉积;通常在室温或稍高于室温的条件下进行;电化学沉积的量由Faraday定律控制,通过控制工艺条件(如:电流、电位、溶液pH值、温度、浓度、组成等)可精确控制沉积层的厚度及化学组成和结构等;电化学沉积的速度可由电位来控制,越大的过电位,沉积速度越快等特点。

因此,电化学沉积法是一种经济的制备纳米金属氧化物的方法。

本文拟在铟锡金属氧化物导电玻璃 (Indium Tin Oxides,ITO)电极上通过电化学沉积的方法制备纳米氧化亚铜,考察实验参数对产物尺寸和形貌的影响。

1 实验部分1.1 试剂和仪器硝酸铜(Cu(NO3)2)、硝酸钾(KNO3)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)等皆为分析纯,实验用水为去离子水。

一种制备cu2o的工艺路线

一种制备cu2o的工艺路线

制备Cu2O(氧化亚铜)有多种工艺路线,包括化学合成、电化学法、溶液法制备等。

这里列举一种常见的湿化学方法,即通过硫酸铜与氢氧化钠反应生成碱式碳酸铜,再经过热分解得到Cu2O。

以下是该工艺路线的步骤:
1. 前驱体的制备:
- 将一定比例的硫酸铜(CuSO4)和氢氧化钠(NaOH)混合于水中形成溶液。

- 在搅拌条件下,两者发生复分解反应,生成碱式硫酸铜[Cu(OH)2·CuSO4]沉淀。

- 过滤收集沉淀,并用去离子水洗涤以除去杂质。

2. 热分解:
- 将收集到的碱式硫酸铜沉淀在惰性气体保护下(如氮气或氩气)进行加热。

- 温度一般控制在300-500℃之间,这个过程中会发生热分解反应,生成Cu2O以及副产物硫酸钠(Na2SO4)和水蒸气。

- 由于硫酸钠为无定形粉末,可以通过后续的筛选或溶解-结晶过程去除。

3. 纯化与收集:
- 热分解后的产品经过冷却、破碎和筛分,可以得到纯净的Cu2O粉体。

- 可根据需要进行进一步的研磨或者表面处理,以提高其光催化性能或者其他应用特性。

4. 表征与分析:
- 对制得的Cu2O样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDX)等表征手段,验证其结构和组成。

这种工艺简单且易于操作,但需要注意的是,实际生产中可能需要对某些参
数进行调整,例如反应物的比例、温度、时间等,以获得所需的Cu2O产品品质。

此外,不同原料来源和杂质含量也可能影响最终产品的性能。

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电化学方法制备 C 2 u0微晶及其形貌控制
李伊荇 李明辉 赵文燕 付乌有 杨海滨
10 1 0 3 2) ( 林大 学超硬 材料 国家重 点 实验室 吉 长春
摘 要 以 简单 的 电化 学方 法在 碱 性 Na 溶 液 中以金 属铜 片 为 阳极 ,石 墨 片 为 阴极 , C1
生很 大的 影响 ,并讨论 C , 微 晶的形 成机理 。 uO
关键词
氧 化亚铜 电化 学方 法
形 貌控制


氧化 亚 铜 ( u0) 一 种 重要 的 P型半 导 体 材 C2 是

个直流稳压 电源提供 2 . V电压 ; 0 放人 自动恒温
±05 ; .℃ 水浴 的加 热直 接采 用交 流 电源 。
在 图 1 示 装 置 中 按 照 图 2所 示 的 流 程 试 验 所
制 取 氧 化 亚 铜 。 向 电 解 槽 里 加 人 10 0 mL水 ,2g 8 Na 1 0 2r C ,1mgNa 2 和适量 的 Na H,搅 拌均 匀 , C 0 O 加热 溶 液 到 8  ̄ 0C,通 电反应 ,调 节 电压 2O . V,不
C C +2 H‘ +C ( 2+n 1 ul O . uOH) 。 C‘
() 3
() 4
55型 直 流稳 压 电 源 ( 州 东 方 集 团 ) 0 扬 、HH 24S 1 电热 恒温水 浴锅 ( 上海 市贺 德实 验设备 有 限公 司 ) 、
P 3 L2 型电子分析天平 ( 0 梅德勒 . 托利多仪器有限
2 uOH 2 C 2 C ( ) u0+H2 。 0+2 OH‘ 总 的反应 为
() 5
2 u+HO C 2 C E uO+H2T () 6 公司 ) Q一 0 、K 3 E型超声波清洗器 ( 0 昆山市超声仪 5描述的水解沉淀反应是整个反应 器有限公司 ) G 1 . 、L 02 A型高速离心机 ( 4 北京医 其 中,反应式() 用 离心 机 厂 ) 、ZKF 3 05型 电热 真 空 干 燥 箱 ( 海 过程 的控制步 骤 。从 电极反应 机理 来看 ,氧 化亚 铜 上 实验仪器 有 限公 司 ) 。 C 2 的 制 备 在 自制 电 解 池 中进 行 ,试 验 装 u0 置 ( 图 1o 电 解槽 为 一 个 玻 璃 烧 杯 , 内装 适 量 见 的 电解 液 ,阴 、 阳两 极 分 别 是 石 墨 和 铜 片 ,通 过
水 浴锅 中水 浴 加 热 ,控 制 温 度 在 8  ̄ 0C,偏 差 小 于 料 ,禁 带 宽 度 为 21e . V,具 有 特 殊 的光 学 、 电学 7 及 光 电化 学 性 质 ,在 太 阳 能 电 池 、传 感 器 、超 导 体 [4 I] -、光解 水 制 氢 和 电致变 色 [ 等 方 面有 着潜 - 5 在 的应 用 。氧化 亚铜 可通过 烧结法 、亚硫酸 盐或 葡
断搅拌 , 0 i 断开 电源 , 3m n 待溶液温度降至室温后 ,
将 溶液 取 出 ,离 心干燥 ,即得所 需要 的 C 品 。 uO样
图 2 电化 学法制备氧化亚铜流程示意 图
实 验 中 所 用 到 的 实 验 仪 器 主 要 有 :日本 岛 津 XRD.0 0 6 0 ,透 射 电子 显 微 镜 ( tc i 80 , Hi h 10) a H.
场 发 射 扫 描 电 子 显 微 镜 ( S 一 6 0 F) JM 7 0 ,WYK
阴极反应 ( 氢气 的产生 ) 22 HO+2 _ H 2 H e ÷ 2t+ O ‘ 水解沉 淀 反应
袁洚鹣 奄 { . 电热嚣 辩簟 孵镰
萄糖还原法、电化学法 [9 7] - 等制得。其中,电化学
法 以其 流程 短 、成 本低 、操作 简单 、产 量高 、工作 环境 良好 和 产 品 质 量 高 等 诸 多 优 点 而 最具 工业 化 前 景 。很 多 文 献对 电化 学 法 制备 氧化 亚 铜 进 行 研 究 [ 】 出差异 较 大的优 化工 艺 ,但是 没有 人关 1 ,提 B
论 C 2 微 晶的形 成机 理 。 u0
极 反应 :
1 实验部分
11 实验装 置 .
阳极 反应 ( 的溶解 ) 铜
C u+C 一 ( u 1) 附 1_ C C - 吸 () 1 ( u l 附+(一) 1一e C C (= ,) () C CO吸 n1C 一 — u l n 23 2
2 4
是通过铜 阳极吸附c 一 l 离子 ,使 阳极铜 以可溶性络 离子形式溶解 ,然后在体系中发生水解沉淀反应而
生成 的 ,反 应所 需 的O 是 由阴极 区产生 的OH 通 f - 过扩 散 、迁 移 而来 。
扫 Ic l 岳 a s 3 u I
研究报告
1 . 实验 方法 3
NaC 2 , 添加 剂 制备 CuO微 晶 ,对制备 的产 品 用 X射 线 衍射 ( 2r 为 0 , XRD) 、扫描 电子 显
微镜 ( ES M ) F E 、透射 电子 显 微镜 ( E ) T M 、选 区 电子 衍 射 ( AE )和 紫外 吸收 光 谱 S D
( —i) uV vs 进行表征 。结果表 明除 C , u O本身的属性以外,溶液的 p H值对它的形貌也产
丑 C D E F G
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图 1 实验装置示意 图
注此方法制备的氧化亚铜的形貌 ,本文采用电化学
12 实验含有碱性 N C a1 方法在碱  ̄Na I C 溶液 中制备二十四面体形貌的氧 化亚铜微晶 ,并研究p 值对C : 形貌的影响 ,讨 溶 液 中电解金 属铜 时 ,阴 、阳两极 将发 生如 下 的电 H u O
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