中文名称：Cu-ZnO，铜锌氧化物复合材料
英文名称：Copper-Zinc Oxide Composite

结构组成

Cu-ZnO由金属铜（Cu）与氧化锌（ZnO）通过界面相互作用形成。ZnO为六方纤锌矿结构，禁带宽度3.37 eV；铜以零价金属态（Cu⁰）或氧化亚铜（Cu₂O）形式存在，取决于合成条件。典型复合材料中，铜纳米颗粒（粒径5-20 nm）均匀分散于ZnO基体表面，形成异质结界面。

合成方法

常用共沉淀法：将硝酸铜与硝酸锌按一定比例溶解于去离子水，加入氨水调节pH至9-10，生成铜锌氢氧化物共沉淀；经洗涤、干燥后，在400-600℃下煅烧2-4小时，得到Cu-ZnO复合粉末。煅烧温度对铜物种形态影响显著：低温（400℃）主要生成Cu₂O，高温（600℃）则以Cu⁰为主。

物理化学性质

Cu-ZnO在可见光区（λ>420 nm）具有催化活性，源于ZnO的带隙跃迁与铜的表面等离子体共振（SPR）效应协同作用。其比表面积可达50-100 m²/g，孔径分布集中在3-10 nm。在CO加氢反应中，铜锌界面可形成CuZn合金活性位点，降低反应活化能。

应用领域

在催化领域，Cu-ZnO是水煤气变换反应（WGS）的经典催化剂，可将CO与H₂O转化为CO₂和H₂；在能源领域，其作为甲醇合成催化剂，可将合成气（CO+H₂）转化为甲醇；在环境领域，通过光催化降解空气中的甲醛或VOCs，净化效率较单一ZnO提升30%以上。

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