氧化铜1317-38-0

氧化铜（Copper Oxide）

化学式：CuO（黑色氧化铜） | Cu₂O（红色氧化铜）
CAS号：1317-38-0（CuO） | 1317-39-1（Cu₂O）
外观：

• CuO：黑色至棕黑色粉末

• Cu₂O：红色或暗红色结晶粉末

1. 基本性质

2. 生产工艺

（1）CuO的制备

• 铜粉氧化法：铜在空气中加热至800°C氧化：

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

• 硝酸铜热分解：

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

（2）Cu₂O的制备

• 还原法：葡萄糖还原碱性铜盐（Fehling试剂反应）：

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

• 电解法：铜阳极在碱性溶液中电解生成Cu₂O。

3. 主要应用

（1）电子与能源

• CuO：

• 锂电池负极：高理论容量（674 mAh/g）。

• 太阳能电池：与ZnO组成异质结（光电转换效率>5%）。

• Cu₂O：

• 光伏材料：低成本p型半导体（带隙2.1 eV）。

• 光催化：分解水制氢（H₂产率可达30 μmol/h·g）。

（2）催化剂

• CuO：

• 有机合成（如苯酚氧化制醌）。

• 汽车尾气处理（CO氧化为CO₂）。

• Cu₂O：

• 炔烃选择性加氢（生成烯烃）。

（3）颜料与玻璃

• CuO：黑色玻璃/陶瓷釉料（添加量1-3%）。

• Cu₂O：红色玻璃（金红石型结构显色）。