Nano-Cu2O-loaded Paper: Green Preparation and High Visible Light Photocatalytic Performance for Formaldehyde Removal

The removal of formaldehyde (HCHO) from indoor air is of great importance to reduce health risks and improve indoor air quality. In this study, nano-Cu2O-loaded paper with superior photocatalytic activity under visible light for the removal of HCHO was fabricated through a green, simple, and fast in situ synthesis method. The optimum preparation conditions for nano-Cu2O-loaded paper were as follows: 2 g (oven-dry basis) cellulose fibers, CuSO4 dosage 8 g, NaOH dosage 1.6 g, temperature 80℃, 60 min for Cu2+ absorption, and 60 min for reaction. Under the optimum conditions, the Cu2O deposition ratio approached 30% and the nano-Cu2O-loaded paper exhibited a catalytic efficiency of approximately 97% for HCHO removal. The photocatalytic capacity of nano-Cu2O-loaded paper for HCHO removal had a positive correlation with the deposition ratio of nano Cu2O particles. Excellent antibacterial property of nano- Cu2O-loaded paper against Staphylococcus aureus and Escherichia coli was also confirmed. Moreover, nano-Cu2O-loaded paper was proven to be hydrophobic.

纳米Cu2O粉体的室温固相合成及其光催化性能

以硫酸铜、氢氧化钠、葡萄糖为原料,室温固相合成了纳米氧化亚铜粉体;利用X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对所得氧化亚铜粉体进行了表征;研究了在紫外光和太阳光下,所得氧化亚铜粉对甲基橙溶液的光催化降解效果。结果表明,所得产物为氧化亚铜,粒径为10～20nm,在紫外光和日光下均有较好的催化性能。

Nano-Cu_2O/MWCNTs复合微球光催化降解刚果红

采用凝胶-溶胶法制备了纳米氧化亚铜(A-Cu_2O),与多壁碳纳米管复合制备了Nano-Cu_2O/MWCNTs复合微球。以高压汞灯为光源,研究了Nano-Cu_2O/MWCNTs、A-Cu_2O和氧化亚铜(B-Cu_2O)光催化降解刚果红染料废水的效果,考察了光催化剂用量、溶液起始pH值对刚果红染料废水的降解效率的影响。结果表明,在相同条件下,Nano-Cu_2O/MWCNTs的光催化降解刚果红的效果优于A-Cu_2O和B-Cu_2O;在常温下,进行光催化降解10 mg/L刚果红溶液,复合光催化剂最佳加入量为1.5 g/L,溶液起始pH=7时,反应3 h后,COD去除率达到88.7%。

Kirkendall效应制备表面Cu2O富集的具有梯度结构的Cu2O-TiO2纳微球

以十二烷基磺酸钠(SDS)为自组装诱导剂,以CuO纳米线为前驱体和模板剂,制备了尺寸分别为30、300、1 500 nm的Cu2O-TiO2纳微球。采用X线多晶粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附脱附等温线和紫外可见漫反射光谱对所制备试样的形貌和结构进行了表征。结果表明:制备的Cu2O-TiO2纳微球具有良好的结晶度以及明显的尺寸梯度分布,试样具有一定的可见光吸收。此外,由于Kirkendall效应的影响,Cu2O在纳微球表面的含量远大于球内含量。

化学浴沉积法制备纳米氧化亚铜薄膜

用改进后的化学浴沉积法制备了纳米Cu2O薄膜，并对成膜条件及膜的性能进行了研究．结果表明：化学浴沉积法改进后有利于制备高质量的纳米Cu2O薄膜；最佳反应温度为60～70C，此温度范围内Cu2O薄膜的膜厚随着循环次数线性增加．制备的薄膜纯度较高．表面较平整和致密，Cu2O粒径为14～22nm，其禁带宽度为2．01eV．

纳米Cu_2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备及其在有机染料处理中的应用(英文)

将珍珠贝壳废弃物活化并作为载体,应用原位水解法制备出Cu2O/珍珠贝壳复合材料.运用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、紫外-可见漫反射吸收光谱对复合材料进行表征.用活性大红染料B-3G水溶液作为模拟废水评价复合材料在可见光下的催化性能.结果表明,负载的Cu2O呈椭球形,理论平均粒径为16.8nm.复合材料对紫外和可见光谱均有吸收.相对纯Cu2O而言,纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料在催化有机染料降解脱色实验中具有更高的活性,在适宜的环境条件下(pH为6.0～12.0,反应时间为90min,B-3G初始浓度≤220mg/L),催化B-3G降解脱色率达98%,催化反应过程符合伪一级反应动力学模型.此外,傅里叶变换红外光谱研究表明,纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的形成源于Cu2O和CaO间的结合并发生相互作用.

纳米ZnO/Cu_2O光电催化降解刚果红的研究

以纳米氧化锌与纳米氧化亚铜按一定的比例制备了复合光催化剂,以30 mg/L刚果红为模拟污染物,进行了光电催化脱色降解的研究。考察了光催化剂比例、降解方式、不同电解质、p H值和反应温度对刚果红脱色率的影响。结果表明,纳米氧化锌和纳米氧化亚铜以质量比6∶1为光催化剂,采用高压汞灯作光源,0.05 mol/L的硫酸钠作电解质,p H为9,温度为40℃下,光电催化降解刚果红1 h,脱色率达到91.40%,COD去除率达60.09%。

纳米氧化亚铜对辣椒疫霉菌和根腐病菌的抑制作用

利用纳米材料的特性生产纳米级杀菌剂是近年来农药研发的新领域。为了解纳米氧化亚铜(Cu2O)对辣椒疫霉菌和辣椒根腐病菌的抑菌效果,配制了5个浓度的纳米Cu2O,分别为250、500、750、1000、1250mg·kg-1,采用含药培养基法进行了毒力测定。结果表明:同一质量浓度的纳米Cu2O对辣椒疫霉菌的抑菌效果明显优于对辣椒根腐病菌的抑菌效果;质量浓度与抑制作用呈正相关,毒力回归方程的相关系数都在0.97以上;纳米Cu2O对辣椒疫霉菌和辣椒根腐病菌的EC50分别为135.4mg·kg-1和706.2mg·kg-1。纳米Cu2O对辣椒疫霉菌有明显的抑制作用。

纳米Cu_2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备与表征

以煅烧后的珍珠贝壳为载体,采用原位水解法制备出纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料.通过活性大红染料B-3G的脱色实验对光催化材料的活性进行讨论,并采用XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-Vis对材料进行表征.结果表明,以1050℃煅烧的珍珠贝壳为载体制备的纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的光催化活性最强.Cu2O颗粒产率高且呈椭球状,平均粒径为20 nm;水解负载过程中,Cu2O颗粒与珍珠贝壳载体间形成了新的化学键.纳米CuO/珍珠贝壳复合材料对紫外光及可见光均有良好的吸收.

立方体和八面体微/纳米氧化亚铜对大型水蚤(Daphnia magna)的氧化胁迫和生理损伤

为了实现特定的功能和应用,越来越多不同结构特性的纳米材料逐渐被人们精确合成。一些研究指出纳米材料的物理化学特性能够显著影响纳米材料对水生生物的毒性作用,但是对于不同特性的纳米氧化亚铜的毒性研究依然比较缺乏。本研究制备了2种不同形貌和结构的微/纳米氧化亚铜(micro/nano-Cu_2O)晶体,通过对大型水蚤(Daphnia magna)进行72 h的急性暴露实验,测定了大型水蚤体内还原型谷胱甘肽(GSH)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和钠/钾腺苷三磷酸酶(Na+/K+-ATPase)的活性变化。结果表明在2种不同特性的微/纳米氧化亚铜暴露体系中,大型水蚤体内Cu的积累量差别不大,但是不同结构的micro/nano-Cu_2O对大型水蚤抗氧化酶活性和钠/钾腺苷三磷酸酶活性影响存在差别。与立方体相比,八面体micro/nano-Cu_2O能够暴露更多的{111}面,并且其原子排列使其具有较高的表面能量,因此更容易在大型水蚤肠道内诱导产生活性氧(ROS)及溶出更多Cu2+,对大型水蚤产生更强的氧化胁迫和膜损伤。

纳米TiO_2-Cu_2O可见光下光催化降解活性艳红及其机理研究

采用钛酸丁酯水解和肼还原醋酸铜的方法制备出TiO2-Cu2O复合氧化物,研究了TiO2-Cu2O复合光催化剂在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能,考察了催化剂组成、催化剂投加量、溶解氧、H2O2等对光催化反应的影响,探讨了Cu2O及TiO2-Cu2O光催化降解有机污染物的机理。结果表明,由于TiO2和Cu2O之间存在协同作用,使得复合氧化物的活性比单一的Cu2O高。Cu2O光催化的氧化物种为·OH和光生空穴。光生电子(e-)还原吸附在Cu2O表面上的氧,产生超氧阴离子,然后再进一步生成·OH,光生空穴(h+)无法直接将吸附在Cu2O表面的OH-氧化成·OH。

纳米氧化亚铜的制备及其应用的研究进展

纳米氧化亚铜是一种新型的p型半导体材料,具有活性的空穴-电子对和良好的催化活性,因其独特的性质而在诸多领域有着广泛的应用。总结了近年来制备纳米氧化亚铜的方法,比较了它们在粒径、晶型形态控制以及制备条件等方面的优缺点,并介绍了其性质、应用等方面的研究进展。

维生素B_6在石墨烯/纳米Cu_2O复合修饰电极上的电化学氧化

本文采用HNO3＋H2SO4混酸氧化石墨烯之后,掺杂自制的粒径均一的纳米Cu2O,构建了石墨烯/纳米Cu2O复合修饰电极,并研究了维生素B6在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,与裸玻碳电极以及单一材料修饰的电极相比,由于复合修饰电极充分发挥了石墨烯和纳米Cu2O的协同作用,从而对维生素B6的电化学氧化有显著的电催化作用。在优化实验条件下,该方法测定维生素B6的线性检测范围为5.0×10^-8-1.5×10^-4 mol/L,检出限为2.1×10^-8 mol/L。该方法可快速、高灵敏测定药物中维生素B6。

含PEG硅烷的合成及其对纳米氧化亚铜的表面修饰

使用甲苯二异氰酸酯、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和聚乙二醇制备了聚合物硅烷,对其进行了表征并利用所合成的聚合物硅烷对纳米氧化亚铜(nano-Cu_2O)表面进行了修饰。测试结果表明:自制硅烷可接枝到氧化亚铜纳米粒子表面,并能有效抑制纳米粒子的团聚;随着硅烷添加量的增加,纳米氧化亚铜与水的接触角逐渐减小;改性以后的产物分散性有了显著的改善,相比于未改性的样品,其吸光度都有了不同程度的增加,并且在不同极性的溶剂中,其分散性能随硅烷用量的改变而不同。

纳米Cu_2O/珍珠贝壳复合材料的光催化杀菌机理研究

研究了纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料对嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、鳗弧菌和溶藻胶弧菌的杀菌效果,并考察了材料浓度、光源强度、作用时间等因素对杀菌作用的影响。结果表明,该复合材料对四种病原菌均具有较强的杀灭能力,复合材料浓度为100 mg/L时,无论在紫外光还是太阳光下照射2 h,杀菌率均达到100%;Fe(phen)32+光度法验证了复合材料溶液在光照过程中产生了具有强氧化活性的自由基。

针对海洋细菌防污剂的快速评价方法及其应用

以分离自海区的海洋细菌为实验对象,采用室内短期挂板的方法对海洋有机防污剂进行快速评价。实验得到几种防污剂抑菌效果:TBTO>CPT>ZPT>DCDMA>Diuron。由3种海洋细菌的OD-t生长曲线所得到的几种防污剂抑菌顺序与室内短期挂板结果具有一致性,证明了研究方法的可行性。将此法应用于不同粒径纳米Cu2O抑菌效果的评价,得到其防污效果随Cu2O粒径的减小而提高。

纳米Cu_2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用（英文）

为比较纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用,研究采用含药培养基法进行了毒力测定。试验结果表明:同一质量浓度的纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑菌效果明显优于纳米Cu2O原药,抑制作用与质量浓度呈正相关;毒力回归方程的相关系数分别为0.892 2和0.996 1,纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的有效中浓度EC50分别为3 948.9和167.9 mg/kg.因此纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌有一定的抑制作用,而纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用非常明显。

银负载纳米氧化亚铜沸石复合物的制备和抗菌性能

以葡萄糖为还原剂,聚乙二醇PEG400为模板,采用液相还原法制备沸石-纳米氧化亚铜复合体,采用络合浸渍法制备不同载银量的银掺杂氧化亚铜沸石,考察银的负载量对物质结构和抗菌性能的影响。运用X射线衍射、SEM等方法对复合抗菌剂进行了分析表征,结果表明,不同掺银量的沸石/Cu_2O样品除了有立方晶系Cu_2O的衍射峰外,还出现了少量面心立方结构Ag的衍射峰;随着银掺杂量的提高,Cu_2O粒径逐渐降低,而银纳米颗粒粒径有所增加;采用滤纸片法和倍数稀释法分别测定了抑菌环直径和抑菌剂的最小抑菌浓度,研究银掺杂氧化亚铜沸石抗菌性能。结果表明,载银量为1%、3%和3%+2%的银掺杂氧化亚铜沸石抗菌剂对大肠杆菌E.coli、金黄色葡萄球菌S.aureus和枯草芽孢杆菌B.subtilis均具有一定的抗菌性能,其中载银量为3%的银掺杂氧化亚铜沸石复合物的抗菌效果较强;载银量为3%的银掺杂氧化亚铜沸石复合物对E.coli的抑菌效果较明显,最小抑菌浓度MIC为7.2μg/mL,而对S.aureus和B.subtilis的最小抑菌浓度分别为24和18μg/mL。

氧化亚铜微纳米晶体形貌控制合成的研究进展

结合近些年国内外最新研究进展,按照球形、多面体、等级结构的顺序论述了不同形貌氧化亚铜晶体的合成方法。逐一介绍了不同形貌氧化亚铜的性质及其在不同领域的应用。其中,等级结构的氧化亚铜性能特殊,具有广阔的应用前景,将成为今后研究的热点。

三种常用分散剂对纳米Cu_2O分散性能的影响

为研究分散剂的剂型与剂量以及磁力搅拌与超声振荡的工艺过程对纳米Cu2O悬浮液分散性能的影响,以纳米材料常用的十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇为分散剂,采用添加分散剂和磁力搅拌与超声振荡相结合的方法制备纳米Cu2O悬浮液.实验结果表明:磁力搅拌对Cu2O纳米粉在介质中的分散稳定性具有一定的作用,超声振荡不能应用于纳米Cu2O悬浮液的制备过程,十六烷基三甲基溴化铵对Cu2O纳米粉在介质中的分散稳定性效果较好.Cu2O纳米粉与十六烷基三甲基溴化铵按1∶0.5加入,磁力搅拌60min,制备的质量分数为0.20%纳米Cu2O悬浮液分散稳定性能比较理想.