خصائص وتطبيقات أكسيد النحاس النانوي Cuo

مسحوق أكسيد النحاس هو نوع من مسحوق أكسيد المعدن الأسود البني، والذي يستخدم على نطاق واسع. أكسيد النحاسيك هو نوع من المواد غير العضوية الدقيقة متعددة الوظائف، والتي تستخدم بشكل رئيسي في الطباعة والصباغة والزجاج والسيراميك والأدوية والحفز الكيميائي. يمكن استخدامه كمحفز، وحامل محفز، ومواد تنشيط القطب، ويمكن استخدامه أيضًا كوقود صاروخي، وهو المكون الرئيسي للمحفز، وقد استخدم مسحوق أكسيد النحاس على نطاق واسع في الأكسدة، والهدرجة، لا، كو، الاختزال واحتراق الهيدروكربون.

يتمتع مسحوق Nano CuO بنشاط تحفيزي وانتقائية وخصائص أخرى أفضل من مسحوق أكسيد النحاس واسع النطاق. وبالمقارنة مع أكسيد النحاس العادي، فإن Nano CuO يتمتع بخصائص كهربائية وبصرية وتحفيزية أكثر ممتازة. إن الخصائص الكهربائية لـ Nano CuO تجعله حساسًا جدًا للضوء. البيئة الخارجية مثل درجة الحرارة والرطوبة والضوء، لذلك، يمكن للمستشعر المطلي بجزيئات Nano CuO أن يحسن بشكل كبير من سرعة الاستجابة والحساسية والانتقائية للمستشعر. تُظهر الخصائص الطيفية لـ nano CuO أن ذروة امتصاص الأشعة تحت الحمراء لـ nano CuO يتسع بشكل واضح، وظاهرة التحول الأزرق واضحة. تم تحضير أكسيد النحاس عن طريق التبلور النانوي، وقد وجد أن أكسيد النحاس النانوي ذو حجم الجسيمات الأصغر والتشتت الأفضل له أداء تحفيزي أعلى لبيركلورات الأمونيوم.

أمثلة تطبيقية لأكسيد النحاس النانوي

1 كمحفز ومزيل الكبريت

ينتمي النحاس إلى معدن انتقالي، له بنية إلكترونية خاصة وخصائص إلكترونية للكسب والخسارة تختلف عن معادن المجموعة الأخرى، ويمكن أن يُظهر تأثيرًا تحفيزيًا جيدًا على التفاعلات الكيميائية المختلفة، لذلك يستخدم على نطاق واسع في مجال المحفز عندما يكون حجم جزيئات CuO صغيرًا على نطاق النانو، وذلك بسبب الإلكترونات الحرة الخاصة متعددة الأسطح والطاقة السطحية العالية للمواد النانوية، وبالتالي، يمكن أن تظهر نشاطًا تحفيزيًا أعلى وظاهرة تحفيزية أكثر غرابة من CuO مع التقليدية يعد ScaleNano-CuO منتجًا ممتازًا لإزالة الكبريت، والذي يمكن أن يُظهر نشاطًا ممتازًا في درجة الحرارة العادية، ويمكن أن تصل دقة إزالة H2S إلى أقل من 0.05 مجم م3. بعد التحسين، تصل قدرة اختراق nano CuO إلى 25.3% بسرعة جوية تبلغ 3000 ساعة-1 وهو أعلى من منتجات إزالة الكبريت الأخرى من نفس النوع

السيدغان 18620162680

2 تطبيق النانو CuO في أجهزة الاستشعار

يمكن تقسيم المستشعرات بشكل تقريبي إلى مستشعرات فيزيائية وأجهزة استشعار كيميائية. المستشعر الفيزيائي هو جهاز يأخذ الكميات الفيزيائية الخارجية مثل الضوء أو الصوت أو المغناطيسية أو درجة الحرارة كأشياء ويحول الكميات الفيزيائية المكتشفة مثل الضوء ودرجة الحرارة إلى إشارات كهربائية. أجهزة الاستشعار الكيميائية هي أجهزة تتغير أنواع وتركيزات مواد كيميائية محددة في إشارات كهربائية. تم تصميم أجهزة الاستشعار الكيميائية بشكل أساسي باستخدام تغيير الإشارات الكهربائية مثل جهد القطب بشكل مباشر أو غير مباشر عندما تكون المواد الحساسة على اتصال مع الجزيئات والأيونات في القياس تُستخدم أجهزة الاستشعار على نطاق واسع في العديد من المجالات، مثل المراقبة البيئية والتشخيص الطبي والأرصاد الجوية وما إلى ذلك. تتمتع Nano-CuO بالعديد من المزايا، مثل مساحة السطح المحددة العالية والنشاط السطحي العالي والخصائص الفيزيائية المحددة والحجم الصغير للغاية، مما يجعلها للغاية حساسة للبيئة الخارجية، مثل درجة الحرارة والضوء والرطوبة، ويمكن أن يؤدي تطبيقها على مجال أجهزة الاستشعار إلى تحسين سرعة الاستجابة والحساسية والانتقائية لأجهزة الاستشعار بشكل كبير.

3 أداء مضاد للتعقيم لـ nano CuO

يمكن وصف العملية المضادة للبكتيريا لأكاسيد الفلز ببساطة على النحو التالي: تحت إثارة الضوء بطاقة أكبر من فجوة النطاق، تتفاعل أزواج الإلكترونات الثقبية المتولدة مع O2 وH2O في البيئة، وتتولد الجذور الحرة مثل الأكسجين التفاعلي. تتفاعل الأنواع كيميائيًا مع الجزيئات العضوية الموجودة في الخلايا، وبالتالي تتحلل الخلايا وتحقق الغرض المضاد للبكتيريا. وبما أن CuO هو شبه موصل من النوع p، فهناك ثقوب (CuO)+. وقد يتفاعل مع البيئة ويلعب دور مضاد للجراثيم أو جراثيم وقد أظهرت الدراسات أن نانو النحاس لديه قدرة جيدة مضادة للجراثيم ضد الالتهاب الرئوي والزائفة الزنجارية.