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CuO-Cu2O复合薄膜的激光辐照与温度退火处理
摘要: 通过浸渍提拉法在玻璃和p型硅衬底上合成了CuO–Cu2O复合薄膜。将CuCl2·6H2O粉末溶解于甲醇中制备前驱体溶液。采用浸渍提拉法沉积薄膜并在430K下干燥。一组样品经绿光激光(λ=540nm,10W)辐照处理,另一组样品在530K或630K下退火。傅里叶变换红外光谱证实了CuO和Cu2O官能团的存在。通过X射线衍射和紫外-可见光谱研究了薄膜的结构和光学特性,并探讨了激光辐照与退火温度的影响。结果表明沉积的CuO–Cu2O复合薄膜具有电阻特性,且金电极可实现欧姆接触。
关键词: 薄膜、氧化亚铜、激光辐照、氧化铜、退火
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过激光表面纹理化制备具有增强抗菌性能的分层微/介孔铜结构
摘要: 铜(Cu)及其合金经证实可在直接接触时杀灭多种多重耐药微生物。本研究展示了一种简便的一步激光纹理化(LT)工艺,通过同步选择性调控激光纹理化铜(LT-Cu)的表面形貌与化学性质,有效增强其杀菌性能。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和拉曼光谱分析表面形貌及元素组成,通过Barrett-Joyner-Halenda(BJH)法和Brunauer-Emmett-Teller(BET)法测定LT-Cu的比表面积与孔径分布。结果显示该工艺直接形成了具有更高表面氧化层(Cu?O和CuO)的中孔结构,赋予LT-Cu表面高度稳定的超亲水特性。通过标准接触杀菌实验测试LT-Cu对不同浓度致病菌株的抗菌性能:包括铜绿假单胞菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA USA300)(10? CFU/mL?1),以及大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(10? CFU/mL?1)。分析表明LT-Cu完全杀灭相应菌株分别需要40、90、60和120分钟,且暴露后能立即造成细菌细胞膜损伤。此外,通过乳腺基质成纤维细胞和T4-2细胞的体外免疫染色实验评估了LT-Cu的生物相容性。
关键词: 激光纹理化、铜、亲水性、抗菌、接触杀菌、氧化铜
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用激光烧蚀法制备含金属纳米粒子的醋酸纤维素/ε-聚己内酯生物聚合物纳米纤维支架,用于伤口消毒应用
摘要: 采用激光烧蚀技术合成了包括ZnO、Ag和CuO在内的多功能金属纳米颗粒,并将其掺入醋酸纤维素(CA)与ε-聚己内酯(PCL)共混基质的纳米纤维支架中。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜(TEM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究了所得纳米纤维的组成、微观结构和形貌特征。针对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)测试了细胞活性和抗菌性能。TEM图像显示CuO纳米颗粒分布于CA/PCL纤维支架中部,直径约160 nm;形貌分析表明含ZnO纳米颗粒的共混基质纤维呈非定向排列,直径为0.45-0.9 μm。细胞存活率数据显示该组合物具有生物相容性,而AgNPs和CuO纳米颗粒的抑菌圈直径分别为11.23±2.2 mm和9.4±1.2 mm。通过调整组分,这种载有纳米颗粒的生物共混聚合物基质可广泛应用于多种生物医学领域。
关键词: 激光烧蚀、氧化铜、抗菌、银纳米粒子、伤口愈合、共混聚合物
更新于2025-09-19 17:13:59
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氧化铜量子点的合成:表面修饰剂的影响
摘要: 通过沉淀法合成了氧化铜量子点。采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚山梨酯80(Tween 80)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等不同表面修饰剂调控CuO纳米粒子的尺寸与形貌,研究了表面修饰剂类型等参数对样品带隙、结构及微观形貌的影响。所有样品均呈现量子限域效应:带隙展宽、尺寸小于玻尔半径及吸收边蓝移。Tween-80作用下棒状形貌向CTAB体系中纺锤状形貌的转变,证实了表面修饰剂对CuO粒子包覆的关键作用。成功制备出平均晶粒尺寸2.3 nm、带隙2-2.5 eV的氧化铜量子点。其中CTAB修饰的纳米粒子因在pH=7.5时具有最高zeta电位值(28.1 mV)而表现出优异的分散性。
关键词: 表面改性剂、量子点、氧化铜、沉淀
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种高效稳定的氧化亚铜光阴极,耦合铝表面等离子体共振与氧化铝自钝化技术
摘要: 实现光电化学(PEC)水分解高性能的关键在于设计高效且稳定的光电极结构。本研究首次合成了一种新型高光活性的CuO/Al光阴极,随后通过空气中的自发氧化过程引入Al?O?钝化层以?;す庖跫馐芄飧础5靡嬗贏l纳米颗粒(NPs)的局域表面等离子体共振(LSPR)效应与Al?O?层的表面钝化协同作用,所制备的CuO/Al/Al?O?光阴极在相对于Ag/AgCl电位0.55 V时展现出0.95 mA cm?2的高光电流密度,并在1小时后保持89.5%的光腐蚀稳定性。
关键词: 水分解、局域表面等离子体共振、氧化铜、氧化铝钝化层、光电化学、铝纳米颗粒
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有光伏响应的柔性CuO-ZnO纳米块体结
摘要: 我们已开发出具有光伏响应的柔性CuO-ZnO纳米块体结。所制备器件结构为Cu/CuO/CuO-ZnO/ZnO/Ag,整个器件制备流程均在低于330K的温度下完成。采用化学浴沉积法在300K温度下于铜基底上沉积p型纳米晶CuO层。n型ZnO通过溶液生长并旋涂于作为p型CuO与n型ZnO层缓冲层的CuO-ZnO混合物之上。优化后的器件开路电压达0.25V,短路电流密度为2×10??A/cm2,填充因子8%,效率0.11%。最佳器件结构呈现空间电荷限制传导机制,其二极管理想因子为2.11,功函数为3.28eV。
关键词: 氧化铜、氧化锌、太阳能电池、纳米块体
更新于2025-09-12 10:27:22
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阳光驱动下CuO-ZnO纳米花对亚甲基蓝的高效降解
摘要: 研究表明,采用层级氧化铜-氧化锌(CuO-ZnO)纳米花状结构可实现亚甲基蓝染料的高效光催化降解。通过简易单步水热法,利用聚乙二醇和柠檬酸钠制备出该花状纳米结构。研究详细探讨了OH?离子浓度、金属离子前驱体及合成方法等不同操作参数对CuO-ZnO产物典型形貌的影响。采用多种技术对合成样品进行表征后,将其用于太阳光驱动的亚甲基蓝染料降解。选定的CuO-ZnO产物(样品CZ-01)在太阳光照射下展现出最佳光催化活性,速率常数约为0.099 min?1。其优异光催化性能归因于载流子复合被有效抑制。以CuO-ZnO(样品CZ-01)层级纳米结构为催化剂时,观察到100 mL浓度100 ppm的亚甲基蓝染料在30分钟内完全降解。
关键词: 氧化锌、亚甲基蓝(MB)、氧化铜、氧化铜-氧化锌、光催化
更新于2025-09-11 14:15:04
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氧化铜薄膜分解对激光脉冲引燃有机炸药的影响
摘要: 本研究展示了三层体系(玻璃-氧化铜(CuO)-炸药材料(EM))中PETN点火的实验结果,以及采用YLS-150光纤激光器(脉宽20毫秒)加热CuO薄膜引发PETN、RDX、HMX和TATB点火的数值模拟结果。数值模拟中考虑了CuO薄膜分解的吸热反应及EM的分解反应。研究发现,CuO分解反应的吸热效应会延长EM的动态点火延迟时间。推导出了恒定热流加热条件下EM反应层宽度的估算公式。计算表明,在三层体系(玻璃-CuO-EM)中,有机炸药激光脉冲点火的动态阈值在氧化铜薄膜厚度为5毫米时达到最小值。炸药临界点火能量的激光脉冲密度按PETN、RDX、HMX、TATB顺序递增。PETN动态点火延迟时间随CuO薄膜厚度的变化计算结果与实验数据相符。
关键词: 季戊四醇四硝酸酯(PETN)、炸药、黑索金(RDX)、三氨基三硝基苯(TATB)、氧化铜、奥克托今(HMX)、激光点火、模拟
更新于2025-09-11 14:15:04
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溶液气溶胶热解法(SAT)制备薄功能薄膜
摘要: 采用空气加压溶液喷雾热解技术,在致密YSZ基底上制备了La0.75Sr0.25MnO3(LSM)和CuO-CeO2薄膜。这些薄膜广泛应用于高温陶瓷电化学电池、膜材料和传感器等领域。通过调整基底沉积温度,该技术可制备具有不同形貌和厚度的薄膜。在其他工艺参数(即喷嘴与基底距离、溶液流速、气压/气流速率和沉积时间)保持不变的条件下,本文讨论了液滴干燥与分解动力学随基底温度的变化关系。针对该特定水溶液前驱体盐体系,绘制了包含基底温度与浓度水平对薄膜形貌及质量影响的图谱。在所研究的沉积温度范围内,发现薄膜厚度随基底温度升高而减小,同时质量从不规则纹理逐渐转变为更光滑且厚度更均匀的状态。对于0.025M浓度的两种薄膜,确定了约280°C的最大沉积温度,该数值与文献中沸点低于150°C溶剂的莱顿弗罗斯特点测量值高度吻合。
关键词: 钇稳定氧化锆(YSZ)基底、喷雾热解法、薄膜、锰酸镧锶(LSM)、氧化铜-氧化铈(CuO - CeO?)、溶液气溶胶热解法
更新于2025-09-10 09:29:36
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将简易合成的CuO/CeO?光催化剂应用于加速高盐废水中亚甲基蓝的降解
摘要: 纺织和印染废水具有色度强、pH值与化学需氧量不稳定、含大量无机盐且生物毒性高的特点。传统方法难以高效去除高盐废水中的染料。本研究采用简易合成的CuO/CeO?光催化剂,实现了高盐废水中亚甲基蓝的高效光降解。通过改良水热-煅烧法制备了p型CuO/n型CeO?异质结光催化剂,XRD和XPS分析证实CuO/CeO?复合材料的成功合成,SEM和TEM图像显示样品由大量均匀分散的CuO纳米球负载于CeO?层上构成。DRS测试表明该复合材料具有约510 nm的吸收带和2.43 eV的带隙能。与纯CuO、CeO?及TiO?(P25)相比,所制CuO/CeO?可使MB矿化率提升18.19%~33.74%。在NaCl浓度5~80 g/L、pH值2.11~9.02的宽范围内,MB去除率超过80%,且降解过程符合准一级反应动力学?;钚晕镏植痘袷笛橹な掉腔杂苫茄羌谆督到獾闹饕饔靡蜃?,超氧阴离子(O???)和空穴(h+)也发挥重要作用。氯离子在光催化反应中具有双重效应。本研究为构建新型异质结光催化剂提供了新思路,并为高盐染料废水的处理提供了深入见解。
关键词: 亚甲基蓝、染料废水、高盐度、紫外光/过氧化氢、氧化铜/二氧化铈、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36