铜表面沉积氧化亚铜研究论文

铜在一般环境下不会生成氧化亚铜的，因为氧化亚铜很容易被氧化，在溶液中亚铜离子就可以自身歧化反应变为铜离子和铜

氧化亚铜制备方法主要有以下几种： 干法：铜粉经除杂质后与氧化铜混合，送入煅烧炉内加热到800～900℃煅烧成氧化亚铜。取出后，用磁铁吸去机械杂质，再粉碎至325目，制得氧化亚铜成品。如果采用硫酸铜为原料，则先用铁将硫酸铜中的铜还原出来，以后的反应步骤与以铜粉为原料法相同。葡萄糖还原法：将硫酸铜溶液与葡萄糖混合后加入氢氧化钠溶液进行反应，生成氧化亚铜，经过滤、漂洗、烘干粉碎制得氧化亚铜产品。电解法在铁：制壳体内衬聚氯乙烯的电解槽中，以浇铸铜板作阳极，紫铜板作阴极，用铬酸钾作添加剂，食盐溶液作电解液，其中含氯化钠为290～310g/L、铬酸钾为～、温度70～90 ℃、pH8～12、电流密度1500 A/m2的条件下进行电解，生成氧化亚铜，经沉淀分离、漂洗、过滤、干燥制得氧化亚铜。肼还原法：将3～5mL 20%的肼水溶液倒入50mL高浓度乙酸铜水溶液中，使二价的铜离子还原。溶液最初变为绿色，并产生氮气，放置一段时间后则沉淀出黄色至橙黄色的氧化亚铜。沉淀用水、乙醇和乙醚洗涤。因为过量的肼可使氧化亚铜进一步还原为金属铜，所以肼的用量不宜过量。菲林溶液的葡萄糖还原合成法：将50g五水合硫酸铜和75g酒石酸钾钠分别溶解于200mL冷水中，在溶液冷至室温时将二者混合。另将75g氢氧化钠溶解在200mL水中，配制成碱溶液。在搅拌混合溶液的情况下，缓慢地加入碱溶液，要小心地保持溶液温度，不使该溶液的温度上升，让溶液变成深蓝色。将这个二价铜盐溶液加热煮沸，并添加10%的葡萄糖溶液直至蓝色消失，析出红色的氧化亚铜。然后将其放到1L的冷水中，静置约15min后，弃去上层澄清液；再加水搅拌，倾析后，用布氏漏斗过滤；沉淀物用15mL清水洗涤两次，接着用乙醇洗涤三次，最后在空气浴中干燥。金属铜的直接氧化法：用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中，在含1%(体积分数)氧的氮气氛中，于1000℃加热24h则得氧化亚铜。或将金属铜和氧化铜的化学计算量混合物封闭于真空管中，在1000℃加热5h使其反应而得到氧化亚铜。

4 Cu + O2 → 2 Cu2O

媒垫圈倬铺下来泌

铜在常温下的干燥空气中,铜表面会慢慢被氧化生成一层极薄的红色氧化亚铜薄膜,保护铜不易腐蚀.但在潮湿的空气中,由于空气中的氧气,二氧化碳和水蒸气的共同作用,表面也会遭到破坏,反应生成绿色的碱式碳酸铜

氧化变成一氧化亚铜

实验四电化学合成纳米Cu2O薄膜一.实验导读1.电化学基础电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。电化学反应种类繁多，如原电池反应，条件是有两种金属活动性不同的金属（或一种金属，另一种导电非金属，如石墨。），及电解质溶液和闭合电路。又如电解反应，需要电源、电解质溶液、待镀物品（阳极）和镀层金属（阴极）。与一般化学氧化还原过程不同，电化学过程可以利用对研究电极施加不同的电位（正于或负于Nernst 电位），来控制电极表面上的氧化或还原过程。在电化学中常用到两种技术来研究一个电极过程：电化学循环伏安技术（CV）和电化学阶跃电位（CA）技术。循环伏安技术（cyclic voltammetry, CV）：CV 技术是对所研究的电极相对于参比电极施加三角波电位波形，记录体系电流随电位的变化的曲线, CV 技术也是电化学中最基本的技术，通过对未知研究体系的CV 研究，可以获得研究对象的反应电位或和平衡电位, 估算反应物种的量，以及判断反应的可逆性。电化学反应中物种反应的量可以依据Faraday定律估算：Q= ∫0t idt =mnF其中m为反应的摩尔量, n为电极反应中的得失电子数，F为Faraday常数（）。3.阴极还原和阳极氧化方法1）阳极氧化件下，由于外加电流的作用下，在铜、铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。化后的铜、铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，良好的耐热性，优良的绝缘性，增强了抗腐蚀性能。氧这种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材，日用品和建筑装饰等方面。2）阴极还原阴极是正极；电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。原电池负极的构成：a.活泼性不同的金属。活泼性强的金属就是负极——锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；b.金属和非金属（非金属必须能导电），金属是负极——锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；c.金属与化合物，金属是负极——铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；d.惰性电极，实质是氢为负极——氢氧燃料电池，电极均为铂。电解池负极的构成：阴极：与电源的负极相连。在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时，按金属活动性顺序，越不活泼的金属，其阳离子的氧化性越强，越容易被还原。在水溶液中，铝之前的金属的阳离子不可能被还原。4.半导体薄膜合成技术半导体薄膜的各种制备技术及其相关的物理基础涉及真空技术、蒸发、溅射、化学气相沉积、脉冲激光沉积、分子束外延、液相外延、湿化学合成等各种半导体薄膜的沉积技术，本实验采用氧化-还原法制备纳米Cu2O薄膜。具体可参见《半导体薄膜技术与物理》一书，该书对半导体薄膜合成技术进行了全面、系统地介绍。5.光吸收测定带隙1）带隙带隙：导带的最低点和价带的最高点的能量之差。也称能隙。带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低带隙主要作为带隙基准的简称，带隙基准是所有基准电压中最受欢迎的一种，由于其具有与电源电压、工艺、温度变化几乎无关的突出优点，所以被广泛地应用于高精度的比较器、A/D或D/A转换器、LDO稳压器以及其他许多模拟集成电路中。带隙的主要作用是在集成电路中提供稳定的参考电压或参考电流，这就要求基准对电源电压的变化和温度的变化不敏感。2）直接带隙半导体（形成半满能带）只需要吸收能量。二．实验提要首先，通过条件控制制备出不同形貌的Cu2O薄膜，有三个主要形貌的薄膜形成：室温搅拌条件下，醋酸铜电解液中直接在ITO导电玻璃上电沉积出规则的树枝状结构的Cu2O薄膜；向醋酸铜电解液中加入简单盐作为形貌控制剂，发现含Cl-离子盐的加入能够明显改变Cu2O晶体的形貌，并且随着Cl-离子浓度的增加,Cu2O 晶体的形貌从星形逐渐向方形结构变化；向醋酸铜电解液中加入CTAB、DTAC等阳离子表面活性剂作为添加剂来控制电沉积Cu2O晶体形貌的研究，发现Cu2O薄膜的形貌从星形、花瓣形到多孔球形结构的变化过程。同时，研究形成不同形貌的可能机理。其次，对制备的薄膜进行了性能研究，可以发现树枝形结构的Cu2O薄膜在电催化氧化葡萄糖方面具有较好的性能，可作为无酶葡萄糖传感器的开发与应用；方形结构的Cu2O薄膜的表面光电压信号较强，在光电子器件方面有应用前景；多孔球形的Cu2O薄膜的光致发光性能较好，说明该结构的Cu2O薄膜在光学器件方面具有较好的应用前景。三．实验内容1．药品2．仪器3．实验步骤四．表征方法XRD、SEM分析材料组成和结构；光吸收光谱分析Cu2O薄膜在可见光范围内具有较好的光吸收性能；光催化降解实验表明：在可见光下，Cu2O薄膜对罗丹明B的降解具有较强的光催化活性。五．思考题参考文献￥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取电化学合成氧化亚铜实验四电化学合成纳米Cu2O薄膜一.实验导读1.电化学基础电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。第 1 页电化学反应种类繁多，如原电池反应，条件是有两种金属活动性不同的金属（或一种金属，另一种导电非金属，如石墨。），及电解质溶液和闭合电路。又如电解反应，需要电源、电解质溶液、待镀物品（阳极）和镀层金属（阴极）。