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Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜的制备及太阳能驱动界面水蒸发性能 被引量：1
1
作者 姜艳丽 徐云松 +4 位作者 王建康 李伟豪 宋英 汪新智 姚忠平 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第4期143-154,共12页
采用化学刻蚀-溶剂热法合成了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS复合材料,再通过真空抽滤将该复合材料负载到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,构筑了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜,并研究了其界面水蒸发性能.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)... 采用化学刻蚀-溶剂热法合成了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS复合材料,再通过真空抽滤将该复合材料负载到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,构筑了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜,并研究了其界面水蒸发性能.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果显示,CuS纳米颗粒将Ti_(3)C_(2)-MXene包裹并填满片层间隙.界面水蒸发性能测试结果表明,在180℃反应9 h所得材料的性能最佳,在1 kW/m2光照强度下,其界面水蒸发速率和蒸发效率分别为1.92 kg·m^(-2)·h^(-1)和110.4%.此外,复合光热膜具有较好的海水脱盐效果及良好的循环稳定性.紫外-可见漫反射光谱(DRS)与光热转换实验结果表明,Ti_(3)C_(2)-MXene与CuS的复合提高了其光吸收能力与光热转换效率,二者的协同效应显著提升了材料的光热转换和界面水蒸发性能.本工作可为低成本、高性能光热转换材料的开发提供借鉴. 展开更多
关键词 界面水蒸发 光热转换 Ti_(3)C_(2)-MXene cuS
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湿化学法制备Cu2O/Cu空心球异质结光催化剂
2
作者 贾相华 张辉霞 +1 位作者 刘艳凤 左桂鸿 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期397-404,共8页
窄带隙半导体作为可见光光催化剂,可以有效地将太阳能转化为化学能,在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以氯化铜(CuCl_(2)·H_(2)O)为前驱体,盐酸羟胺(H_(3)NO·HCl)和硼氢化钠(NaBH_(4))为还原剂,采用一锅无模... 窄带隙半导体作为可见光光催化剂,可以有效地将太阳能转化为化学能,在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以氯化铜(CuCl_(2)·H_(2)O)为前驱体,盐酸羟胺(H_(3)NO·HCl)和硼氢化钠(NaBH_(4))为还原剂,采用一锅无模板湿化学还原法制备Cu_(2)O/Cu空心球异质结光催化剂。采用不同表征手段对样品形貌、晶体结构、组成、比表面积和光学性质进行分析。加入NaBH_(4)使Cu_(2)O/Cu形貌从中空截角八面体逐渐演化为中空纳米球。通过改变NaBH_(4)加入量可以控制Cu_(2)O表面Cu层厚度。NaBH_(4)直接还原Cu_(2)O使Cu_(2)O和Cu界面紧密结合,这有利于载流子分离和传输,Cu的表面等离子体共振(SPR)效应使Cu_(2)O/Cu对可见光的吸收能力增强,因此Cu_(2)O/Cu对甲基橙(MO)和无色恩诺沙星(ENR)均表现出良好的光催化活性。连续循环使用5次,Cu_(2)O/Cu对MO的降解率影响不大。捕获实验表明·O_(2)^(-)和空穴是降解MO过程中主要的活性物质。Cu_(2)O/Cu的良好光催化活性归因于Cu_(2)O和Cu的协同作用。本研究为异质结光催化剂的制备提供了一种策略。 展开更多
关键词 cu2O/cu异质结 纳米空心球 光催化 cu层厚度
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小麦秸秆与花生壳生物炭对Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附研究
3
作者 马帅 马帅辉 +2 位作者 尹微琴 盛海君 王小治 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第8期1-9,共9页
为了实现农业废弃物的资源化利用,该研究以小麦秸秆和花生壳为原料,通过裂解法制备了2种生物炭。采用SEM、BET、FTIR、XRD等手段对生物炭进行表征,结合等温吸附模型、动力学方程和热力学方程对其吸附过程进行研究,探讨小麦秸秆生物炭(WS... 为了实现农业废弃物的资源化利用,该研究以小麦秸秆和花生壳为原料,通过裂解法制备了2种生物炭。采用SEM、BET、FTIR、XRD等手段对生物炭进行表征,结合等温吸附模型、动力学方程和热力学方程对其吸附过程进行研究,探讨小麦秸秆生物炭(WSBC)和花生壳生物炭(PSBC)对溶液中Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附性能。结果表明:WSBC对Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附能力强于PSBC,其中WSBC对Cu^(2+)的吸附(18.51 mg/g)大于Zn^(2+)(14.10 mg/g),且Freundlich模型的拟合效果较好,表明Cu^(2+)和Zn^(2+)在WSBC上的吸附为多分子层吸附,而PSBC则以单分子层吸附为主。2种生物炭的吸附过程均符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,且对Zn^(2+)的吸附速率大于Cu^(2+)。热力学分析显示,吸附过程是一个自发进行的吸热反应,其中PSBC吸附的自发性更强。WSBC与PSBC在吸附Cu^(2+)和Zn^(2+)的过程中均存在着离子交换、阳离子-π相互作用和沉淀作用。 展开更多
关键词 小麦秸秆生物炭 花生壳生物炭 cu^(2+) Zn^(2+) 吸附
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TiC-TiB_(2)/Al-xSi-4.5Cu复合材料的制备与性能
4
作者 梁艳峰 刘逍恂 +1 位作者 夏峰 郭巧琴 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期92-97,共6页
根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含... 根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含量对原位TiB_(2)与TiC粒子分布及复合材料硬度的影响。结果表明:3种Si含量的复合材料均可以通过原位自生法获得微纳米尺度的TiB_(2)与TiC双相粒子,但随着Si含量增加,原位粒子在Si相附近团聚加剧;当Si含量为12wt%时,复合材料硬度达到极值,为173.56 HV;当Si含量增加到18wt%时,TiC粒子发生失稳分解,导致了复合材料硬度下降。 展开更多
关键词 AL-SI-cu合金 AL基复合材料 TIC TiB_(2) 原位自生法
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菠菜叶对酸性高铜废水中Cu^(2+)生物吸附性研究
5
作者 陈荣 张朝旭 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期22-32,共11页
针对铜在矿物提取、金属加工、电镀及电子等行业产生大量强酸性高含铜废水这一问题,该文以菠菜叶为吸附剂,采用静态吸附法,考察了pH、温度、叶片完整性、Cu^(2+)初始质量浓度等因素对溶液中Cu^(2+)吸附性的影响,实验结果表明,在Cu^(2+)... 针对铜在矿物提取、金属加工、电镀及电子等行业产生大量强酸性高含铜废水这一问题,该文以菠菜叶为吸附剂,采用静态吸附法,考察了pH、温度、叶片完整性、Cu^(2+)初始质量浓度等因素对溶液中Cu^(2+)吸附性的影响,实验结果表明,在Cu^(2+)初始质量浓度为19 mg/mL、pH为1.7、反应温度为80℃、反应时间为7 h条件下,经裁剪的菠菜叶片对Cu^(2+)吸附量最大,为36 mg/g,Cu^(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型与Freundlich吸附等温模型,说明吸附以非均质表面、物理吸附为主,菠菜叶对Cu^(2+)的吸附为自发、吸热和熵增加的过程,适用于强酸性高铜废水的直接治理,为农业产物在可持续发展概念中找到新的应用。 展开更多
关键词 菠菜叶 cu^(2+)吸附 吸附条件 吸附模型
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Cu基MOFs在低浓度煤层气CH_(4)/N_(2)吸附分离中的分子模拟研究 被引量：2
6
作者 仙梦丹 高学婷 +3 位作者 李刚森 刘雷 黄伟 左志军 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期83-90,共8页
我国目前存在常规天然气产能不足的问题,需要开发煤层气等非常规天然气作为补充。在煤矿开采过程中,会混入大量空气形成低浓度煤层气(CH_(4)体积分数低于30%),造成资源浪费等一系列问题,因此,提高低浓度煤层气回收利用率成为亟需解决的... 我国目前存在常规天然气产能不足的问题,需要开发煤层气等非常规天然气作为补充。在煤矿开采过程中,会混入大量空气形成低浓度煤层气(CH_(4)体积分数低于30%),造成资源浪费等一系列问题,因此,提高低浓度煤层气回收利用率成为亟需解决的问题。采用巨正则蒙特卡洛和密度泛函理论相结合的计算方法,以低浓度煤层气中CH_(4)/N_(2)的吸附分离为目标,选取Cu基金属-有机骨架材料(MOFs)(Cu-BTC、MOF-143、ATC-Cu和MOF-399)和不同金属(Zn、Co和Mo)改性的ATC-M为吸附材料,研究了不同孔径和金属中心对MOFs的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能的影响。结果表明,MOFs孔径对其吸附量和CH_(4)/N_(2)吸附选择性具有重要影响,MOFs孔径越接近气体分子动力学直径,CH_(4)/N_(2)吸附选择性越高。在7种MOFs中,ATC-Zn的孔径(0.4995 nm)更接近CH_(4)和N_(2)的分子动力学直径(CH_(4):0.380 nm,N_(2):0.364 nm),其CH_(4)/N_(2)分离性能达到了最优。金属中心改性对ATC-M孔径没有明显影响,改性金属中心的电荷是影响CH_(4)/N_(2)吸附分离性能的主要因素。当金属离子的bader电荷越大,MOFs的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能越高,在7种MOFs中,ATC-Zn的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能最高。298 K、100 kPa下,当低浓度煤层气n(CH_(4)):n(N_(2))=1:9时,ATC-Zn的CH_(4)/N_(2)吸附选择性高达6.46,为低浓度煤层气中CH_(4)的回收利用提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 铜基MOFs材料 CH_(4)/N_(2) 吸附分离 低浓度煤层气 孔径 电荷
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Cu-ZrO_(2)催化材料的制备及其棕榈酸甲酯加氢制脂肪醇性能 被引量：1
7
作者 鲍婕 余攀结 +5 位作者 马永德 张宏伟 蔡镇平 曹彦宁 黄宽 江莉龙 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2997-3008,共12页
作为重要的化工原料,脂肪醇在化学、化工、制药等领域扮演着重要角色。将废弃油脂中的脂肪酸或脂肪酸甲酯经过加氢工艺转化为脂肪醇的技术越来越受到重视。本研究采用柠檬酸辅助的溶胶-凝胶法合成了系列Cu-ZrO_(2)催化剂。结果表明,Cu-Z... 作为重要的化工原料,脂肪醇在化学、化工、制药等领域扮演着重要角色。将废弃油脂中的脂肪酸或脂肪酸甲酯经过加氢工艺转化为脂肪醇的技术越来越受到重视。本研究采用柠檬酸辅助的溶胶-凝胶法合成了系列Cu-ZrO_(2)催化剂。结果表明,Cu-ZrO_(2)催化剂主要以四方相ZrO_(2)负载铜物种的形式存在。金属Cu与ZrO_(2)载体存在一定相互作用,在催化加氢棕榈酸甲酯反应过程中,对ZrO_(2)四方晶相起到稳定作用。结合X射线光电子能谱测试结果,Cu^(0)物种是关键的活性中心。当Cu^(0)含量不足时,棕榈酸甲酯转化率随Cu^(0)含量增加而升高;当Cu^(0)含量充足时,Cu^(+)与Cu^(0)协同作用于催化反应。同时,对四个反应条件进行了探索,即催化剂用量、反应时间、反应温度以及氢气压力,结果表明均对棕榈酸甲酯的催化转化有明显影响。其中,温度影响较大,升高反应温度可以显著提高棕榈酸甲酯的转化率,但过高温度易使得生成的十六醇脱水转化为十六烷等副产物。通过条件优化,在铜添加量为10%(质量分数)、300℃、6MPa和2h反应条件下,棕榈酸甲酯的转化率为95.1%,十六醇的产率可高达91.1%。 展开更多
关键词 棕榈酸甲酯 加氢 铜基催化剂 cu-ZrO_(2) 脂肪醇
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n(Cu)/n(Zn)对Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂CO_(2)加氢制甲醇催化性能的影响
8
作者 刘大李 王聪 +2 位作者 刘新伟 杨磊 于一夫 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第5期132-141,共10页
CO_(2)加氢制甲醇(CH_(3)OH)不仅减少了CO_(2)排放,而且缓解了能源短缺,是实现“碳中和”的有效手段之一。Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂因其成本低、催化活性高而广泛应用于CH_(3)OH合成,其组分结构和表面特性对催化性能具有重要影响... CO_(2)加氢制甲醇(CH_(3)OH)不仅减少了CO_(2)排放,而且缓解了能源短缺,是实现“碳中和”的有效手段之一。Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂因其成本低、催化活性高而广泛应用于CH_(3)OH合成,其组分结构和表面特性对催化性能具有重要影响。为了探究n(Cu)/n(Zn)对CZA催化剂物化特性和催化性能的影响,采用共沉淀-焙烧法制备了一系列不同n(Cu)/n(Zn)的CZA催化剂,采用XRD、SEM、HRTEM、XPS、ICP-MS、H_(2)-TPR和CO_(2)-TPD等多种表征手段对催化剂进行了表征,并将其用于催化CO_(2)加氢制CH_(3)OH反应。结果表明,n(Cu)/n(Zn)会影响催化剂的Cu颗粒粒径、比表面积、表面Cu^(+)与Cu^(0)数量之比(N(Cu^(+))/N(Cu^(0)))、还原性能和表面碱度等理化性质。CZA-R-2(n(Cu)/n(Zn)为2)的Cu颗粒粒径为5.32 nm,比表面积达到53.5 m^(2)/g,表面N(Cu^(+))/N(Cu^(0))为0.900。在220℃、2 MPa和气体空速为7500 mL/(h·g)条件下,CZA-R-2具有最佳的CO_(2)转化率(15.5%)和CH_(3)OH选择性(67.0%),且此时CH_(3)OH产率达到10.4%。此外,CZA-R-2在此条件下平稳运行超200 h,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂 CO_(2)加氢 甲醇 n(cu)/n(Zn)
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Cu/SiO_(2)催化二甘醇脱氢制备对二氧环己酮
9
作者 张欢 孙培永 +1 位作者 张胜红 姚志龙 《现代化工》 北大核心 2025年第10期176-180,共5页
采用尿素辅助沉淀法制备了系列Cu/SiO_(2)催化剂,并利用氮气物理吸附、XRD、H2-TPR等技术对其结构进行表征。采用单一变量法优化了Cu/SiO_(2)组成及其催化二甘醇(DEG)液相脱氢制备对二氧环己酮(PDO)的反应温度、压力、溶剂等条件。结果... 采用尿素辅助沉淀法制备了系列Cu/SiO_(2)催化剂,并利用氮气物理吸附、XRD、H2-TPR等技术对其结构进行表征。采用单一变量法优化了Cu/SiO_(2)组成及其催化二甘醇(DEG)液相脱氢制备对二氧环己酮(PDO)的反应温度、压力、溶剂等条件。结果表明,Cu/SiO_(2)催化剂中的最佳Cu含量为质量分数18.2%,1,4-二氧六环为适宜的反应溶剂;在反应温度为250℃、氢气压力为0.1 MPa、DEG浓度为1 mol/L、反应时间4 h的条件下,DEG转化率和PDO选择性分别达到94.4%和99.0%。此外,Cu/SiO_(2)催化剂具有一定的结构稳定性,在DEG液相脱氢反应中未见明显的活性组分流失。 展开更多
关键词 二甘醇 对二氧环己酮 催化脱氢 cu/SiO_(2)催化剂
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介质阻挡放电协同催化剂Cu/γ-Al_(2)O_(3)转化羰基硫
10
作者 周晓霞 陈鹏 +6 位作者 李丹婷 李德福 陈怡 马懿星 王学谦 王郎郎 宁平 《材料导报》 北大核心 2025年第14期122-127,共6页
低温等离子体协同催化剂技术因结合了低温等离子体的高反应活性和催化剂的高反应选择性而被广泛应用于气态污染物的净化。本工作利用介质阻挡放电(DBD)低温等离子体与催化剂协同转化羰基硫(COS),研究了入口COS浓度、流量、湿度、氧气浓... 低温等离子体协同催化剂技术因结合了低温等离子体的高反应活性和催化剂的高反应选择性而被广泛应用于气态污染物的净化。本工作利用介质阻挡放电(DBD)低温等离子体与催化剂协同转化羰基硫(COS),研究了入口COS浓度、流量、湿度、氧气浓度等因素对COS转化的影响,分析了DBD等离子体与不同种类催化剂(Cu/γ-Al_(2)O_(3)、Mn/γ-Al_(2)O_(3)、Ce/γ-Al_(2)O_(3)、Fe/γ-Al_(2)O_(3)、Co/γ-Al_(2)O_(3))协同作用转化COS的效果。结果表明,DBD+Cu/γ-Al_(2)O_(3)协同作用下,不仅COS转化效率高于DBD与其他几种催化剂协同作用以及单独使用DBD等离子体,而且副产物(H_(2)S、SO_(2)、O_(3))的生成得到有效抑制,表现为高选择性地生成硫单质。当入口浓度为1 700 mL/m3、气体流速为200 mL/min、湿度为25%、氧气浓度为0.3%、能量密度(SED)为1 954 J/L时,DBD+Cu/γ-Al_(2)O_(3)协同作用下COS的转化效率达98.9%且无副产物生成。此外,COS转化率随入口COS浓度、气体流速、湿度和氧气浓度的增加而降低。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 羰基硫 协同 cu/γ-Al_(2)O_(3)
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Ti_(3)C_(2) MXene负载Cu基催化剂的草酸酯加氢制乙醇酸甲酯催化性能
11
作者 石晓丹 赵江涛 +2 位作者 张雨 艾培培 黄伟 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期47-57,共11页
乙醇酸甲酯(MG)作为生产可降解塑料聚乙醇酸的关键原料,具有广阔的市场空间和较高的经济价值。草酸二甲酯(DMO)加氢制MG是实现煤炭和天然气资源转化与增值利用的途径之一。但MG是DMO不饱和加氢的产物,现有催化剂难以实现其高效制备。Cu... 乙醇酸甲酯(MG)作为生产可降解塑料聚乙醇酸的关键原料,具有广阔的市场空间和较高的经济价值。草酸二甲酯(DMO)加氢制MG是实现煤炭和天然气资源转化与增值利用的途径之一。但MG是DMO不饱和加氢的产物,现有催化剂难以实现其高效制备。Cu基催化剂虽在DMO加氢反应中应用广泛,但其更倾向于催化DMO深度加氢。选用二维层状Ti_(3)C_(2) MXene为载体,对其进行碱处理制备了alk-Ti_(3)C_(2) MXene,进而通过超声浸渍法制备了alk-Ti_(3)C_(2) MXene负载Cu基催化剂。结果表明,碱处理不仅可以增大载体的层间距(由1.02 nm增大至1.25 nm左右)和比表面积(由3.61 m^(2)/g增大至7.10 m^(2)/g以上),同时也能增加载体表面—OH数量,进而调控载体表面—OH和Cu物种之间的相互作用,最终影响Cu物种的粒径以及价态组成。NaOH处理后的Na-Ti_(3)C_(2) MXene载体负载Cu催化剂(Cu/Na-Ti_(3)C_(2) MXene)表现出良好的催化性能和稳定性,其MG收率高达60.63%(反应26 h),且230 h内未出现失活现象。相对适宜的Cu粒径(43.4 nm)、较高的n(Cu^(0))/n(Cu^(0)+Cu^(+))(71.17%)以及Cu物种与载体表面—OH间的强相互作用,使Cu/Na-Ti_(3)C_(2) MXene具有良好的催化性能和稳定性。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)MXene 草酸二甲酯加氢 cu基催化剂 乙醇酸甲酯 金属-载体相互作用
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半胱氨酸和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水
12
作者 姜凤成 徐潇 +9 位作者 邱瑶 张传兵 王璐瑶 冯茜茜 王杰 孟红旗 冯智 郭发扬 李艳利 王明仕 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第2期76-87,共12页
针对水质复杂、毒性组分多且厌氧生物处理困难的焦化废水,该文采用半胱氨酸(Cys)和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系进行处理,结合COD、挥发酚、BOD/COD(B/C)等指标分析对废水可生化性的提高效果。通过探究反应过程中Fe^(2+)/Fe^(3+)... 针对水质复杂、毒性组分多且厌氧生物处理困难的焦化废水,该文采用半胱氨酸(Cys)和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系进行处理,结合COD、挥发酚、BOD/COD(B/C)等指标分析对废水可生化性的提高效果。通过探究反应过程中Fe^(2+)/Fe^(3+)含量、Cu^(2+)/Cu^(+)含量、H_(2)O_(2)和Cys的剩余量变化,以及活性物种的鉴定揭示了Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水的机理。结果表明:Cys和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理后COD和挥发酚去除率相比于Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系分别提高了15.4%、13.6%,且药剂添加量越多,Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系对焦化废水的处理效果越好;通过B/C的变化发现焦化废水的可生化性得到了明显的提高,结合厌氧微生物处理后COD、挥发酚及毒性抑制物质的变化发现,焦化废水中以酚类为代表的生物毒害物质含量大幅度削减,可见Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系可通过降低废水的毒性从而提高其可生化性;反应初期Cys将Fe^(3+)、Cu^(2+)迅速还原为Fe^(2+)、Cu^(+)并产生大量HO·攻击焦化废水中的有机污染物,随着反应的进行,Cu^(2+)则通过与酚类污染物氧化降解产生的还原性中间产物快速反应,从而提高Fe^(3+)向Fe^(2+)还原的速率,进而进一步促进了Fe^(3+)/Cu^(2+)/Cys/H_(2)O_(2)体系对焦化废水的处理效果。该文证实了利用Cys和Cu^(2+)强化Fe^(3+)/H_(2)O_(2)体系处理焦化废水的可行性,揭示了强化机理,有利于后续生化处理的稳定运行。 展开更多
关键词 Fe^(3+) cu^(2+) 半胱氨酸 芬顿氧化 焦化废水
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Cu^(2+)活化过碳酸钠降解偶氮染料酸性橙G的机制与原理
13
作者 王旭东 唐玉朝 +1 位作者 伍昌年 朱先胜 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第4期743-752,共10页
针对偶氮染料酸性橙G(C.I.Acid Orange G)废水难降解问题,采用微量Cu^(2+)激活过碳酸钠(SPC)对C.I.Acid Or⁃ange G进行降解处理,并对降解过程的反应机制及降解原理进行分析。结果表明,当C.I.Acid Orange G质量浓度为30 mg·L^(-1),C... 针对偶氮染料酸性橙G(C.I.Acid Orange G)废水难降解问题,采用微量Cu^(2+)激活过碳酸钠(SPC)对C.I.Acid Or⁃ange G进行降解处理,并对降解过程的反应机制及降解原理进行分析。结果表明,当C.I.Acid Orange G质量浓度为30 mg·L^(-1),Cu^(2+)、SPC投加量分别为5μmol·L^(-1)、0.2 mmol·L^(-1)时,反应10 min时C.I.Acid Orange G的去除率为91.06%,16 min时达到98.39%。碱性环境有利于C.I.Acid Orange G的降解,当pH=9.23时,反应16 min时C.I.Acid Orange G的降解率为99.48%,较pH=3.19时的降解率提升了91.76%。HCO_(3)^(-)对于体系有明显的抑制效果,Cl^(-)、SO_(4)^(2-)以及NO_(3)^(-)对于体系无明显促进或抑制效果。自由基捕获实验表明体系中的活性氧(ROS)为单线态氧(^(1)O_(2))和碳酸根自由基(CO_(3)^(-)·)。总有机碳(TOC)分析结果表明体系具有一定的矿化能力,在30 min时TOC的去除率可达46.2%。根据紫外可见吸收光谱和质谱结果,C.I.Acid Orange G的降解机理为偶氮键断裂、苯环开环、萘环氧化。Cu^(2+)/SPC体系可有效降解C.I.Acid Orange G。 展开更多
关键词 酸性橙G 高级化学氧化 过碳酸钠 自由基 cu^(2+)
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光增强CuO_(x)/TiO_(2)催化丙烯氧气直接环氧化反应
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作者 吕卓岩 丁杨铭 +4 位作者 康磊磊 李林 刘晓艳 王爱琴 张涛 《物理化学学报》 北大核心 2025年第4期108-118,共11页
丙烯氧气直接环氧化(DEP)反应是合成环氧丙烷(PO)一种理想途径,但这一过程极具挑战性。本工作发现通过光热协同催化作用,在CuO_(x)/TiO_(2)催化剂上可以提升PO的生成速率和选择性。在180℃时,引入光照可使PO的生成速率提高20倍以上(从8.... 丙烯氧气直接环氧化(DEP)反应是合成环氧丙烷(PO)一种理想途径,但这一过程极具挑战性。本工作发现通过光热协同催化作用,在CuO_(x)/TiO_(2)催化剂上可以提升PO的生成速率和选择性。在180℃时,引入光照可使PO的生成速率提高20倍以上(从8.2增加到180.6μmol·g^(-1)·h^(-1)),同时选择性提高了3倍以上(从8%增加到27%),打破了半导体在DEP反应中活性和选择性极低的传统认知。动力学研究结果表明,光照可显著降低PO生成的活化能(从95降至40 kJ·mol^(-1))。采用原位电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱和漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)技术,对铜氧化物物种的价态进行了动态表征,确定了氧气分子活化中间体的构型,首次捕捉到促进PO生成的活性氧物种。光生电子能够促进Cu^(+)活性物种的形成以及μ侧过氧化二铜结构的产生,削弱O―O键,从而提高PO的生成速率和选择性。本工作为设计用于DEP反应的半导体光催化剂奠定良好的基础。 展开更多
关键词 光热催化 铜氧化钛 选择氧化 丙烯直接环氧化 氧气活化
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微量Cr对Sn-9Zn-2Cu无铅钎料合金显微组织及性能的影响
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作者 邹敏明 宋菲菲 +5 位作者 聂泽龙 黄仕彪 温瑞 庄昀 吴戈 程立章 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期130-135,共6页
在Sn-9Zn-2Cu钎料合金中添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr(分别简称为SZC、SZC-0.1、SZC-0.2、SZC-0.4),研究Cr对SZC钎料合金热学性质、显微组织及显微硬度的影响。结果表明:Cr对钎料合金熔点影响较小,SZC钎料合金的凝固区间温度为1... 在Sn-9Zn-2Cu钎料合金中添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr(分别简称为SZC、SZC-0.1、SZC-0.2、SZC-0.4),研究Cr对SZC钎料合金热学性质、显微组织及显微硬度的影响。结果表明:Cr对钎料合金熔点影响较小,SZC钎料合金的凝固区间温度为18.7℃,在添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr后,钎料合金凝固区间温度分别为21.2、18.8、19.5℃。不同Cr含量的SZC-x Cr钎料合金均由β-Sn相、α-Zn相及γ-Cu_(5)Zn_(8)相组成。与SZC钎料合金相比,SZC-0.1钎料合金中γ-Cu_(5)Zn_(8)相的数量和形状无变化,但针状α-Zn相数量减少;与SZC-0.1钎料合金相比,SZC-0.2钎料合金显微组织无明显变化;当Cr的质量分数升至0.4%时,钎料合金中的针状α-Zn相分布更均匀且数量进一步减少,同时γ-Cu_(5)Zn_(8)相尺寸明显变小且分布较均匀。显微硬度测试结果表明,随着Cr含量增加,钎料合金的硬度逐渐提高,SZC、SZC-0.1、SZC-0.2和SZC-0.4钎料合金的显微硬度分别为16.62HV、17.36HV、17.74HV、18.86HV。 展开更多
关键词 Sn-9Zn-2cu钎料 显微组织 显微硬度 CR含量
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微弧氧化制备医用Mg-6Zn合金Cu^(2+)涂层的抗肿瘤和成血管性能研究
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作者 柴应红 罗霞 +4 位作者 林科建 张红 赵辉 蔡华伟 郝丽静 《表面技术》 北大核心 2025年第4期201-210,共10页
目的镁合金作为骨植入材料在临床上的应用受到广泛关注,然而骨植入术后的恢复问题长期以来未得到解决。方法以Mg-6Zn合金为基体,基于简便的微弧氧化工艺,通过添加纳米铜粉,制备了含Cu^(2+)的镁合金涂层,研究了不同纳米铜添加量下涂层的... 目的镁合金作为骨植入材料在临床上的应用受到广泛关注,然而骨植入术后的恢复问题长期以来未得到解决。方法以Mg-6Zn合金为基体,基于简便的微弧氧化工艺,通过添加纳米铜粉,制备了含Cu^(2+)的镁合金涂层,研究了不同纳米铜添加量下涂层的耐腐蚀、抗肿瘤和成血管性能。结果Cu^(2+)的加入,使涂层表面形貌得到改善,涂层更加平整致密,0.35 g/L添加量下,其拥有(385.46±38.99)HV的显微硬度、(3.90±0.28)%的孔隙率和最小(1.40±0.86)μm的孔径。在耐腐蚀性能测试中,表现出了最低的腐蚀速率(3.14×10^(-5) mm/a),较不含Cu^(2+)涂层降低了1个数量级。体外实验表明:Cu^(2+)涂层具有良好的生物相容性,骨髓间充质干细胞的增值率大于80%,溶血率低于4%,细胞黏附效果良好。此外,Cu^(2+)涂层还具备较好的抗肿瘤和成血管能力,培养大鼠骨肉瘤细胞时,其增值率低至(24.53±2.75)%。在合适的浓度下,Cu^(2+)能够实现抗肿瘤和成骨的协同作用;同时,Cu^(2+)又会促进血管内皮细胞生长因子的分泌,刺激细胞增殖分化,进而促进血管生成;而在肿瘤条件下,Cu^(2+)又会延迟血管内皮细胞成血管。结论Cu^(2+)具有良好的氧化活性,会使肿瘤细胞铜过载而产生氧化应激反应,进而死亡,并且Cu^(2+)还能上调血管内皮细胞的生长因子,促进细胞增殖进而血管化。因此,这种具备较好耐腐蚀性、抗肿瘤和成血管能力的含Cu^(2+)医用镁合金涂层,有望在骨植入及其术后问题上得到实际应用。 展开更多
关键词 医用镁合金 微弧氧化 含cu^(2+)涂层 耐腐蚀性能 抗肿瘤 成血管
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水溶性聚磷酸铵对Cu^(2+)、Fe^(2+)、Zn^(2+)和Mn^(2+)螯合作用的研究
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作者 雷梅花 李天祥 +2 位作者 陶绍程 刘旭 朱静 《应用化工》 北大核心 2025年第3期695-701,共7页
水溶性聚磷酸铵氮、磷含量高和螯合植物生长的所需微量元素,越来越受到重视。以水溶性聚磷酸铵和硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁为原料,采用动态法和响应面分析方法探究聚磷酸铵螯合Cu^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)的规律。通过... 水溶性聚磷酸铵氮、磷含量高和螯合植物生长的所需微量元素,越来越受到重视。以水溶性聚磷酸铵和硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁为原料,采用动态法和响应面分析方法探究聚磷酸铵螯合Cu^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)的规律。通过红外分析、扫描电镜和能谱测定,进一步验证APP与Fe^(2+)、Cu^(2+)、Mn^(2+)和Zn^(2+)发生了螯合反应。通过二元正交实验可知Zn^(2+)对Mn^(2+)具有强抑制的作用;三元正交实验可知总螯合量的影响因素大小为Zn^(2+)>Fe^(2+)>Mn^(2+);响应面实验可知,实验数据的二次回归模型具有显著性(R^(2)=0.9203),Zn、Fe和Cu的一次项,Zn和Fe、Mn和Fe、Mn和Cu的交互作用项对响应值具有显著性的影响。 展开更多
关键词 聚磷酸铵 cu^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+) 螯合
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基于香豆素-Cd^(2+)配合物的Cu^(2+)荧光探针构建及其应用
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作者 肖嘉扬 朱鑫玥 +5 位作者 郭小云 杨帆 杨泰然 陈蕊 高云 高妍 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1526-1535,共10页
以香豆素醛和芘腙为原料经缩合反应合成了配体ABX,它分别对Cd^(2+)和Cu^(2+)有着完全不同的紫外和荧光响应。竞争实验表明,若有Cu^(2+)的存在则会对探针识别Cd^(2+)造成干扰,Cu^(2+)会与ABX-Cd^(2+)发生置换反应生成更为稳定的ABX-Cu^(... 以香豆素醛和芘腙为原料经缩合反应合成了配体ABX,它分别对Cd^(2+)和Cu^(2+)有着完全不同的紫外和荧光响应。竞争实验表明,若有Cu^(2+)的存在则会对探针识别Cd^(2+)造成干扰,Cu^(2+)会与ABX-Cd^(2+)发生置换反应生成更为稳定的ABX-Cu^(2+)配合物。因此,着重考察了ABX与Cd^(2+)络合生成的ABX-Cd^(2+)对Cu^(2+)的识别性能。结果表明,探针ABX-Cd^(2+)可高选择、高灵敏度识别Cu^(2+),荧光响应效率可由ABX直接识别Cu^(2+)的68.71%显著提升至96.25%。紫外光下负载探针ABX-Cd^(2+)的“试纸”呈橙红色,再浸入不同浓度的Cu^(2+)后荧光逐渐猝灭,从而成功应用于对自来水和工业废水中Cu^(2+)的半定量检测;此外,在紫外灯照射下用ABX溶液在硅胶板上书写的黄绿色字母经涂Cd^(2+)后变橙红色,然后进一步涂Cu^(2+)后荧光猝灭,该识别效果适于应用在加密防伪油墨领域。探针ABX-Cd^(2+)也被应用于细胞内对Cu^(2+)的生物成像研究。 展开更多
关键词 荧光探针 香豆素 Cd^(2+)配合物 cu^(2+) 工业废水 荧光防伪 生物成像
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新型磁性吸附剂的设计合成及其对葡萄酒中Cu^(2+)去除研究
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作者 刘一辉 刘圆圆 +5 位作者 王琳 魏如腾 李强 李华 刘满顺 王华 《中外葡萄与葡萄酒》 北大核心 2025年第2期74-83,共10页
本文制备了一种磁性纳米吸附剂(Fe_(3)O_(4)@PDA/HA),并将其用于葡萄酒中过量Cu^(2+)的去除。通过SEM、FT-IR、XRD、TGA、VSM等表征方法探究了该吸附剂的理化特性;以吸附动力学和吸附热力学试验探究其对Cu^(2+)的吸附机理;同时将其应用... 本文制备了一种磁性纳米吸附剂(Fe_(3)O_(4)@PDA/HA),并将其用于葡萄酒中过量Cu^(2+)的去除。通过SEM、FT-IR、XRD、TGA、VSM等表征方法探究了该吸附剂的理化特性;以吸附动力学和吸附热力学试验探究其对Cu^(2+)的吸附机理;同时将其应用于干红/白葡萄酒中综合评价了其吸附性能及对酒质的影响。结果表明,Fe_(3)O_(4)@PDA/HA表面具有丰富的吸附位点且其具有良好的耐酸性能和超顺磁性;其对Cu^(2+)的吸附量为80.2mg·g^(-1),该值比一些研究报道的吸附剂高2~10倍。另外,Fe_(3)O_(4)@PDA/HA具有较好的稳定性,经5次循环使用后仍能保持约75%的Cu^(2+)吸附效率,且不会导致葡萄酒品质劣变。因此,本研究中Fe_(3)O_(4)@PDA/HA是控制葡萄酒Cu^(2+)含量的理想吸附剂。 展开更多
关键词 磁性吸附剂 耐酸性 cu^(2+)去除 葡萄酒
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CuBi@Cu⁃MOF复合材料电催化CO_(2)还原至HCOOH的性能 被引量：1
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作者 王芳芳 陈佳琪 孙为银 《无机化学学报》 北大核心 2025年第1期97-104,共8页
通过直接搅拌法制备了2种CuBi双钙钛矿材料修饰的Cu金属有机骨架(CuBi@Cu‑MOF),并系统评估了2种材料作为电催化剂在碱性体系中对CO_(2)还原反应产物的选择性和法拉第效率(FE)。结果表明,表面改性后的CuBi@Cu‑MOF催化剂表现出明显提升的H... 通过直接搅拌法制备了2种CuBi双钙钛矿材料修饰的Cu金属有机骨架(CuBi@Cu‑MOF),并系统评估了2种材料作为电催化剂在碱性体系中对CO_(2)还原反应产物的选择性和法拉第效率(FE)。结果表明,表面改性后的CuBi@Cu‑MOF催化剂表现出明显提升的HCOOH选择性,其对应的最高FE可达56%,优于Cu‑MOF催化剂本身的FE(15%)。研究结果显示,表面改性降低了电荷转移阻力,增加了活性位点数量,从而提高了电催化活性。 展开更多
关键词 cu金属有机骨架 cuBi双钙钛矿 电催化 CO_(2)还原
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