خصائص وتطبيقات أكسيد النحاس النانوي CuO

مسحوق أكسيد النحاس هو نوع من مسحوق أكسيد المعدن البني الأسود، والذي يستخدم على نطاق واسع. أكسيد النحاس هو نوع من المواد غير العضوية الدقيقة متعددة الوظائف، والتي تستخدم أساسا في الطباعة والصباغة والزجاج والسيراميك والطب والحفز. ويمكن استخدامه كمحفز وحامل محفز ومادة تنشيط القطب، ويمكن استخدامه أيضا كدافع للصواريخ، وهو المكون الرئيسي للمحفز، وقد استخدم مسحوق أكسيد النحاس على نطاق واسع في الأكسدة والهدرجة والنوكليوتيدات والكوبالت والاختزال واحتراق الهيدروكربون.

مسحوق نانو CuO له نشاط تحفيزي أفضل وانتقائية وخصائص أخرى من مسحوق أكسيد النحاس واسع النطاق. بالمقارنة مع أكسيد النحاس العادي، فإن نانو CuO لديه خصائص كهربائية وبصرية وتحفيزية أكثر ممتازة. الخصائص الكهربائية لـ نانو CuO تجعله حساسًا جدًا للبيئة الخارجية مثل درجة الحرارة والرطوبة والضوء، وبالتالي، فإن المستشعر المغطى بجزيئات نانو CuO يمكن أن يحسن بشكل كبير سرعة الاستجابة والحساسية والانتقائية للمستشعر. تظهر الخصائص الطيفية لـ نانو CuO أن ذروة امتصاص الأشعة تحت الحمراء لـ نانو CuO تتسع 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

1كمحفز ومزيل للكبريت

ينتمي Cu إلى معدن انتقالي، والذي له بنية إلكترونية خاصة وخصائص إلكترونية للكسب والخسارة مختلفة عن المعادن الأخرى في المجموعة، ويمكن أن يظهر تأثيرًا تحفيزيًا جيدًا على التفاعلات الكيميائية المختلفة، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في مجال المحفز. عندما يكون حجم جزيئات CuO صغيرًا مثل المقياس النانوي، بسبب الإلكترونات الحرة متعددة الأسطح الخاصة والطاقة السطحية العالية للمواد النانوية، لذلك، يمكن أن يظهر نشاطًا تحفيزيًا أعلى وظاهرة تحفيزية أكثر غرابة من CuO مع المقياس التقليدي. Nano-CuO هو منتج ممتاز لإزالة الكبريت، والذي يمكن أن يظهر نشاطًا ممتازًا في درجة الحرارة العادية، ويمكن أن تصل دقة إزالة H2S إلى أقل من 0.05 مجم م -3 بعد التحسين، تصل قدرة اختراق نانو CuO إلى 25.3٪ عند سرعة هواء 3000 ساعة -1، وهي أعلى من منتجات إزالة الكبريت الأخرى من نفس النوع.

السيد جان 18620162680

2تطبيق أكسيد النحاس النانوي في أجهزة الاستشعار

يمكن تقسيم المستشعرات تقريبًا إلى مستشعرات فيزيائية ومستشعرات كيميائية. المستشعر الفيزيائي هو جهاز يأخذ الكميات الفيزيائية الخارجية مثل الضوء والصوت والمغناطيسية أو درجة الحرارة كأشياء ويحول الكميات الفيزيائية المكتشفة مثل الضوء ودرجة الحرارة إلى إشارات كهربائية. المستشعرات الكيميائية هي أجهزة تغير أنواع وتركيزات المواد الكيميائية المحددة إلى إشارات كهربائية. تم تصميم المستشعرات الكيميائية بشكل أساسي باستخدام تغيير الإشارات الكهربائية مثل جهد القطب بشكل مباشر أو غير مباشر عندما تكون المواد الحساسة على اتصال بالجزيئات والأيونات في المواد المقاسة. تُستخدم المستشعرات على نطاق واسع في العديد من المجالات، مثل مراقبة البيئة والتشخيص الطبي والأرصاد الجوية وما إلى ذلك. يتمتع Nano-CuO بالعديد من المزايا، مثل مساحة السطح النوعية العالية والنشاط السطحي العالي والخصائص الفيزيائية المحددة والحجم الصغير للغاية، مما يجعله حساسًا جدًا للبيئة الخارجية، مثل درجة الحرارة والضوء والرطوبة. يمكن أن يؤدي تطبيقه على مجال المستشعرات إلى تحسين سرعة الاستجابة وحساسية وانتقائية المستشعرات بشكل كبير.

3أداء مضاد للتعقيم لـ Nano CuO

يمكن وصف العملية المضادة للبكتيريا لأكاسيد المعادن ببساطة على النحو التالي: تحت إثارة الضوء بطاقة أكبر من فجوة النطاق، تتفاعل أزواج الإلكترونات المولدة مع O2 وH2O في البيئة، وتتفاعل الجذور الحرة المولدة مثل أنواع الأكسجين التفاعلية كيميائيًا مع الجزيئات العضوية في الخلايا، وبالتالي تحلل الخلايا وتحقيق الغرض المضاد للبكتيريا. نظرًا لأن CuO هو أشباه موصلات من النوع p، فهناك ثقوب (CuO) +. قد يتفاعل مع البيئة ويلعب دورًا مضادًا للبكتيريا أو مضادًا للبكتيريا. أظهرت الدراسات أن نانو CuO لديه قدرة مضادة للبكتيريا جيدة ضد الالتهاب الرئوي و Pseudomonas aeruginosa.