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氧化亚铜

Wikipedia · 2025-12-14 维基百科 👁 0 阅读

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赤铜矿
红色氧化铜
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制备
氧化亚铜可以通过多种方法生产。最直接的是通过铜金属的氧化产生：
: 4 Cu + O2 = 2 Cu2O
水和酸等添加剂会影响该过程的速度以及进一步氧化为氧化铜。它还通过用二氧化硫还原铜(II)溶液进行商业生产。

（OH−以外的阴离子未考虑）。离子浓度 0.001mol/kg 水。温度 25°C。 ]]

氧化亚铜的形成是斐林测试和本氏测试还原糖的基础。这些糖还原铜(II)盐的碱性溶液，产生鲜红色的Cu2O沉淀。

当银镀层损坏时，它会在暴露于湿气的镀银铜部件上形成。这种腐蚀被称为红疫。

性质
氧化亚铜固体是抗磁性的。就其配位范围而言，铜中心是2-配位且氧化物是四面体的。因此，该结构在某种意义上类似于SiO2的主要同质异形体，并且两种结构都具有互穿晶格的特点。

氧化亚铜在濃氨溶液中形成無色配合物[Cu(NH3)2]+，在空氣中易氧化為藍色的[Cu(NH3)4(H2O)2]2+。溶于盐酸生成，在稀硫酸和硝酸中分别产生硫酸铜和硝酸铜。

Cu2O在潮濕空氣中会氧化為氧化銅。

结构
Cu2O以立方晶系结晶，晶格常数al = 4.2696 Å。铜原子排列在fcc亚晶格中，氧原子排列在bcc亚晶格中。一个亚晶格移动了四分之一的身体对角线。空间群为Pnm，包含全八面体对称的点群。

半导体特性
在半导体物理学史上，Cu2O是研究最多的材料之一，许多实验性的半导体应用首先在这种材料中得到了证明：

*半导体
*半导体二极管
*Phonoritons（“激子、光子和声子的相干叠加”）

Cu2O中最低的激子寿命极长；吸收线型已被证明具有NeV的线宽，这是迄今为止观察到的最窄的体激子共振。相关的四极电磁极化子具有接近声速的低群速度。因此，光在这种介质中的移动速度几乎与声音一样慢，这导致了高电磁极化子密度。基态激子的另一个不同寻常的特征是，所有主要的散射机制都是定量的。Cu2O第一个完全无参数的吸收线宽随温度变宽的模型的物质，从而可以推断出相应的衰减系数。Cu2O可以证明克喇末-克勒尼希关系不适用于电磁极化子。

应用
氧化亚铜通常用作颜料、杀真菌剂和船舶涂料的防附着剂。早在1924年，在硅成为标准之前，基于这种材料的整流二极管就已在工业上使用。氧化亚铜也是本氏测试呈阳性的粉红色的原因。

2021年12月，东芝宣布研制出透明氧化亚铜 (Cu2O) 薄膜太阳能电池。该电池实现了8.4%的能量转换效率，这是截至2021年任何此类电池报告的最高效率。该电池可用于高空平台站应用和电动汽车。

參見

  • 氧化銅

参考资料
外部链接
*[https://web.archive.org/web/20080302034606/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/27.html National Pollutant Inventory: Copper and compounds fact sheet]
*[https://chemicalland21.com/industrialchem/inorganic/CUPROUS%20OXIDE.htm Chemical Land21 Product Information page]

#半导体材料 #氧化物 #太阳能电池 #一价铜化合物

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