氧化銅（Copper Oxide）

化學式：CuO（黑色氧化銅） | Cu?O（紅色氧化銅）
CAS號：1317-38-0（CuO） | 1317-39-1（Cu?O）
外觀：

• CuO：黑色至棕黑色粉末

• Cu?O：紅色或暗紅色結(jié)晶粉末

1. 基本性質(zhì)

2. 生產(chǎn)工藝

（1）CuO的制備

• 銅粉氧化法：銅在空氣中加熱至800°C氧化：

  $$2\text{Cu}+{\text{O}}_2\stackrel{\mathrm{\Delta }}{\to }2\text{CuO}$$

• 硝酸銅熱分解：

  $$2{\text{Cu(NO}}_3{\text{)}}_2\stackrel{\mathrm{\Delta }}{\to }2\text{CuO}+4{\text{NO}}_2+{\text{O}}_2$$

（2）Cu?O的制備

• 還原法：葡萄糖還原堿性銅鹽（Fehling試劑反應(yīng)）：

  $$2{\text{Cu(OH)}}_2+{\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6\to {\text{Cu}}_2\text{O}+{\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_7+2{\text{H}}_2\text{O}$$

• 電解法：銅陽極在堿性溶液中電解生成Cu?O。

3. 主要應(yīng)用

（1）電子與能源

• CuO：

• 鋰電池負極：高理論容量（674 mAh/g）。

• 太陽能電池：與ZnO組成異質(zhì)結(jié)（光電轉(zhuǎn)換效率>5%）。

• Cu?O：

• 光伏材料：低成本p型半導體（帶隙2.1 eV）。

• 光催化：分解水制氫（H?產(chǎn)率可達30 μmol/h·g）。

（2）催化劑

• CuO：

• 有機合成（如苯酚氧化制醌）。

• 汽車尾氣處理（CO氧化為CO?）。

• Cu?O：

• 炔烴選擇性加氫（生成烯烴）。

（3）顏料與玻璃

• CuO：黑色玻璃/陶瓷釉料（添加量1-3%）。

• Cu?O：紅色玻璃（金紅石型結(jié)構(gòu)顯色）。