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碳包覆铜纳米颗粒作为g-C3N4的助催化剂用于增强可见光照射下的光催化产氢活性
摘要： 光催化产氢是解决能源?；闹匾际酢Ｒ匀掖及肺恋膅-C3N4体系产氢速率明显高于甲醇溶液体系。但迄今为止，由于铜纳米颗粒在三乙醇胺溶液中不稳定，大多数作为g-C3N4光催化产氢助催化剂的铜纳米颗粒研究都是在甲醇溶液中进行。本研究通过简单的"煅烧-研磨"两步法制备了碳包覆铜纳米颗粒修饰的g-C3N4复合材料（Cu@C/g-C3N4）。采用多种物化技术对复合材料的组成、形貌及光/光电化学性质进行了表征。在可见光照射下，该材料于三乙醇胺溶液中展现出优异的产氢性能：最优Cu@C/g-C3N4的产氢速率高达265.1 μmol g?1 h?1，接近0.5% Pt/g-C3N4的活性水平；经过四次循环反应后，其光催化活性仅衰减约15%。这种优异的光催化活性和稳定性源于：铜纳米颗粒通过捕获g-C3N4产生的光生电子提高了载流子转移效率，同时碳层对铜纳米颗粒起到了保护作用。
关键词： 铜纳米颗粒，可见光，石墨相氮化碳，光催化产氢，碳包覆层
更新于2025-09-23 15:21:01
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开放空气中激光烧蚀制备与沉积铜及氧化亚铜纳米颗粒
摘要： "后抗生素时代"即将来临，届时感染和轻微创伤都可能致命，这促使人们迫切寻求治疗传染病的替代方案。铜纳米粒子及其强大的杀菌潜力或许能成为解决方案。本研究分别采用纳秒和皮秒Nd:YVO4激光器产生的532nm与1064nm辐射，在开放空气和氩气环境中通过激光烧蚀法，直接在钛基底上合成了铜及氧化铜纳米粒子。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能谱分析(EDS)、选区电子衍射(SAED)和X射线衍射(XRD)等技术，研究了所制纳米粒子的尺寸、形貌、成分及晶体结构。同时测量了纳米粒子薄层的紫外-可见吸收光谱，并测试了沉积层对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。所得沉积物由相互连接形成链状聚集体的多孔铜/氧化铜纳米粒子涂层构成。氩气环境的使用显著减少了氧化铜物种的形成。合成的沉积纳米粒子对金黄色葡萄球菌表现出抑制作用。
关键词： 铜纳米颗粒、激光烧蚀、抗菌效应
更新于2025-09-19 17:13:59
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石墨烯量子点稳定的铜纳米颗粒的合成及其在CuAAC反应和4-硝基苯酚还原中的应用
摘要： 我们在此报道了在纯水中合成石墨烯量子点（GQDs）稳定的铜纳米颗粒。通过将GQDs与NaBH4混合，随后在0℃的水中分别加入不同量的硫酸铜，成功构建了六种CuNPs 1-6纳米复合材料。其中，粒径为2.6 nm的CuNP-3在CuAAC反应中表现出优于其他CuNPs的优异催化性能。此外，CuNP-3还成功应用于4-硝基苯酚的还原反应，并展现出卓越的催化活性。
关键词： 4-硝基酚还原、铜纳米颗粒、CuAAC反应、石墨烯量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于激光诱导石墨烯上锚定铜纳米颗粒的柔性非酶葡萄糖传感器
摘要： 通过简单的基底辅助无电沉积（SAED）技术，成功研制出一种基于激光诱导石墨烯负载铜纳米颗粒（Cu NPs-LIG）复合材料的新型柔性无酶葡萄糖安培生物传感器。所制备的Cu NPs-LIG传感器展现出卓越的葡萄糖检测性能：灵敏度高达495 μA mM?1 cm?2，响应时间极短（<0.5秒），检测限低至0.39 μM。此外，该传感器在葡萄糖检测中表现出优异的重现性、稳定性和选择性。研究最后提出了Cu NPs-LIG传感器检测葡萄糖的可能机理。由于制备工艺简便且性能可靠，这种新型柔性Cu NPs-LIG传感器有望成为下一代可穿戴及植入式无酶葡萄糖诊断设备的理想候选器件。
关键词： 铜纳米颗粒、非酶葡萄糖传感器、无电沉积、柔性、激光诱导石墨烯
更新于2025-09-16 10:30:52
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预还原铁酸铜上炔烃等离子体光催化与热催化氧化偶联的活性对比研究
摘要： 尽管铜基异相氧化炔烃偶联（OHA）生成1,3-二炔的反应受到广泛关注，但光催化OHA的研究却鲜有报道。通过筛选含铜尖晶石催化剂，我们发现预还原的铁酸铜（CuFe2O4）不仅能催化热催化OHA反应，在可见光照射下对光催化OHA也具有高效性。研究表明，溶胶-凝胶燃烧（SG）法及250°C下的部分还原处理可制得活性与稳定性俱佳的CuFe2O4-SG-250催化剂。表面氧化的Cu2O被证实是热催化OHA的活性物种，而金属铜纳米颗粒（CuNPs）则是光催化OHA的活性位点。该催化剂在室温下的光催化OHA效率与120°C热催化相当，且CuFe2O4-SG-250可通过磁分离实现至少五次循环使用。CuNPs的局域表面等离子体共振效应促进了可见光诱导的光催化OHA反应。
关键词： 表面等离子体共振、炔烃、均偶联反应、铁酸铜、铜纳米颗粒
更新于2025-09-16 10:30:52
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高效铜诱导光催化可见光产氢
摘要： 币族金属（金、银、铜）诱导的光催化已成为开发可见光响应光催化剂的有前景策略。尽管已取得诸多进展，但该领域研究者仍面临效率低下及严重依赖贵金属金的重大挑战。本研究通过原位多步光沉积法成功制备了一系列铜颗粒尺寸从2.8至7.7纳米梯度递增的Cu/SrTiO3材料。其中平均铜粒径为3.9纳米的0.5 wt% Cu/SrTiO3实现了高效可见光催化产氢，其活性达到同等条件下金催化剂的5倍。据我们所知，这是首次在相同条件下实现铜诱导可见光催化水分解活性显著优于金。进一步研究发现，增大铜颗粒尺寸能有效缓解带间跃迁与局域表面等离子体共振（LSPR）间的法诺干涉效应，从而延长光生载流子寿命。该发现有望激发探索高效非贵金属铜基可见光催化的广泛研究兴趣。
关键词： 粒径效应、铜纳米颗粒、可见光光催化、法诺干涉
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种新型原位合成的Cu/Cu2O/CuO/磺化聚苯乙烯异质结光催化剂及其增强的光降解活性
摘要： 工业废水中的重金属铜离子通过磺化聚苯乙烯回收，并经水热合成过程转化为Cu/Cu2O/CuO/SPS异质结光催化剂。研究了水热合成温度对样品表面形貌、晶体结构及光催化性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品进行表征。通过可见光照射下降解罗丹明B(RhB)评估样品的光催化活性。结果表明：Cu、Cu2O和CuO纳米颗粒均匀分布在磺化聚苯乙烯微球表面，其增强的可见光吸收源于Cu纳米颗粒(CuNPs)的表面等离子体共振效应。随着水热合成温度升高，样品表面形貌和晶体结构发生变化。80°C水热合成的样品因Cu、Cu2O和CuO纳米颗粒的高分散性以及Cu2O与CuO之间异质结的形成，展现出最优光催化活性。
关键词： 氧化铜纳米颗粒、磺化聚苯乙烯、异质结、氧化亚铜纳米颗粒、铜纳米颗粒、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36