氧化铋负载聚丙烯腈复合球体对溶液中碘的吸附性能研究

采用水热法和相转移法合成了易于实现固液分离的氧化铋负载聚丙烯腈复合球体,将其用于溶液中碘离子的吸附性能研究,详细探讨了氧化铋和聚丙烯腈的物质的量比、体系酸度、碘离子初始浓度等因素对碘离子吸附性能的影响。结果表明,当氧化铋和聚丙烯腈的物质的量比为2∶1时,合成的吸附剂吸附效果最佳,溶液pH为7.0时,吸附剂对碘离子的吸附在210 min可达吸附平衡,最大实验吸附容量为122.3 mg/g。Langmuir和准二级动力学模型可以较好地拟合该吸附过程,Langmuir拟合计算得到的理论吸附容量为135.7 mg/g,动力学拟合表明该吸附以化学过程为主,颗粒内扩散会对吸附速率产生较大影响。采用氯化钾溶液可以洗脱被吸附的碘离子,吸附洗脱实验结果表明氧化铋负载聚丙烯腈复合球体的重复使用性良好。

卤氧化铋在光催化降解有机废水中的应用及其改性研究

【目的】卤氧化铋BiOX(X=Cl、Br、I)因其独特的层状结构和禁带宽度在光催化反应中表现出优异的活性与稳定性,已成为光催化材料领域极具前景的材料。因此,对卤氧化铋进行改性,使其拥有更高的光催化性能成为近年来研究的热点。【方法】概述了有机废水的污染现状及主要处理方式,特别是光催化降解技术的研究现状。综述了BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料在有机污染物降解方面的应用及改性措施,改性措施主要包括金属掺杂、异质结构筑和碳材料复合改性。【结果】关于金属掺杂改性和异质结构筑改性的方法研究得最多,光催化降解污染物的效率高,但存在掺杂的金属离子难回收,会对环境造成二次污染,构建异质结中存在逆反应、光屏蔽、副反应等问题。相较于以上两种改性方法,采用碳材料复合改性的方法通过吸附与光催化耦合提高光催化降解效率,可以降低催化剂的成本。【结论】通过对三种改性方法的比较,为卤氧化铋BiOX(X=Cl、Br、I)材料进行改性提供了参考与借鉴。生物碳是一种低成本、环境友好且可持续的含碳材料,采用生物碳对催化剂进行改性,可为解决目前迫在眉睫的环境有机染料污染和抗生素污染问题提供新方案。

二维硒氧化铋材料的制备方法研究进展

硒氧化铋是一种新兴的二维半导体材料,其具有较高的载流子迁移率,优异的热学、化学稳定性,机械柔韧性好等特点。在光电子学、能量存储等领域有着广阔的应用前景。但是目前二维硒氧化铋薄膜的合成一般采用自下而上或自上而下的方法。获得大尺寸、原子级厚度的二维硒氧化铋单晶以及有效的转移薄膜仍是其制备过程中需要进一步研究的关键问题。本文综述了国内外关于二维硒氧化铋材料的制备方法,从前驱体、反应条件等方面介绍了每种制备方法的优缺点以及改进完善之处,为今后高效可控制备特定形貌和尺寸的高性能硒氧化铋材料提供参考。

氯氧化铋珠光颜料的制备研究

本研究以硝酸铋为原料,不添加任何表面活性剂,不添加碱液以调控反应体系p H值,采用水解法通过对反应过程的调控制备氯氧化铋晶体。文章以平均粒径为评价指标,考察了反应温度、搅拌转速、反应时间、酸液浓度等因素对氯氧化铋晶体的影响。在单因素试验的基础上,以氯氧化铋平均粒径为响应值,采用Design Expert软件,根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理,选取反应温度、搅拌转速和反应时间为自变量进行响应面分析设计试验,对氯氧化铋珠光颜料的制备工艺进行优化。结果表明,各因素对氯氧化铋平均粒径大小的影响权重为搅拌转速>反应时间>反应温度,氯氧化铋珠光颜料的最佳制备条件为反应温度90℃、反应时间1 h、搅拌转速480 r/min、盐酸浓度0.2 mol/L,此条件下得到的氯氧化铋平均粒径是18.92μm。

铝碳酸镁/溴氧化铋异质结的制备及光催化性能研究

溴氧化铋(BiOBr)被认为是最有前景的光催化材料之一,但是其对可见光吸收较小、电子-空穴复合率高、吸附性较差的问题导致其光催化性能不尽人意,限制了溴氧化铋的广泛应用。针对上述问题,构建了铝碳酸镁/溴氧化铋异质结光催化剂,以提高其光催化性能。研究结果表明:铝碳酸镁的加入调节了溴氧化铋的能带结构和吸附性能、提高了可见光的吸收、促进了光生电子-空穴对的分离。此外由于两者独特的能带结构形成了Z型异质结。相较于纯铝碳酸镁和纯溴氧化铋,异质结光催化剂光催化降解盐酸四环素(TC-HCl)的能力有了显著提升,并且在模拟真实废水的复杂离子环境中依然保持较高光催化活性。证明了铝碳酸镁/溴氧化铋Z型异质结是十分有前景的光催化剂。

柔性氧化铋X射线防护材料研究

传统含铅X射线防护材料寿命短、耐用性差、透气性差,且铅材料毒性大,会污染环境,难以满足人们需要。与铅材料相比,使用氧化铋材料制备的柔性X射线防护材料具有舒适、轻薄、无毒、环保、X射线衰减效率高等优点,可作为铅的良好替代物。文章综述柔性氧化铋X射线防护材料的国内外最新研究现状,并展望柔性氧化铋X射线防护材料的发展方向。

荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的制备及其在环保储能器件中的应用

本文用干枯的荷叶为原料,通过低温脱水、高温碳化及活化等工艺获得化学稳定高、导电性好、高比表面积的荷叶基生物质活性炭,然后通过水热法制备出一系列新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料。采用电化学方法研究了荷叶基活性炭的活化温度和溶剂热反应温度对新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料构筑的超级电容器赝电容行为的影响规律。研究结果表明新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的质量比电容随着荷叶基活性炭的活化温度的增加而先快速增大而后略微减小,在荷叶基活性炭的活化温度为600摄氏度时制备的荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的赝电容性能最优,其质量比电容为340.6 F·g^(-1)(电压扫描速率为5 mV·s^(-1));新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的质量比电容随着溶剂热反应温度的增加而先增大而后减小,在溶剂热反应温度为170摄氏度时制备的荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的赝电容性能最优,其质量比电容为536.3 F·g^(-1)(电流密度为1 A·g^(-1))。

溴氧化铋(BiOBr)光催化剂的制备与改性研究进展

【目的】综述溴氧化铋(BiOBr)作为光催化剂的最新进展,深入分析其晶体结构、光催化机制、多种制备方法及高效改性策略,并探讨相关改性方法的成效。【方法】通过文献回顾和分析,详细介绍了BiOBr的晶体结构特性和光催化作用机理。对比和评估了不同的BiOBr制备技术及其优缺点。进一步讨论了各种改性手段,如离子掺杂、贵金属沉积、异质结构建、染料敏化和与新型材料的复合,并分析了这些方法提高光催化活性的途径。【结果】研究表明,通过多种制备技术可以调控BiOBr微观结构和改进光催化性能。从成本,制备难易、稳定性角度评价,最优的改性方法是贵金属沉积法。【结论】尽管BiOBr作为光催化剂已取得显著的研究进展,但仍面临诸如制备成本高、光生电子-空穴复合率高等挑战。未来的研究应着重开发更简便、稳定的BiOBr制备方法和进一步提高其光催化性能及稳定性。此外,对BiOBr光催化剂的回收和再利用也应给予足够的关注。

卤氧化铋基改性光催化剂的制备及环境修复领域的应用进展

卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br,I)作为一种新型光催化剂,因其独特的层状结构和适宜的禁带宽度,受到环境领域研究者的广泛关注。然而,光生电荷易复合的不足限制了其进一步应用,对BiOX进行改性以提高其光催化活性是解决上述问题的关键手段。文中综述了近年来改性卤氧化铋光催化技术方面的研究进展,详细阐述了富铋型、掺杂、缺陷、异质结、形貌调控等多种改性BiOX的合成策略,并总结了改性BiOX在环境修复领域中的发展现状,最后对改性BiOX光催化技术未来的发展趋势及面临的挑战进行了总结和展望。

Fe改性g-C_(3)N_(4)掺杂磷钨酸/氧化铋复合光催化剂的制备及去除硫化氢性能研究

通过熳烧方法制备了Fe改性的g-C_(3)N_(4),然后利用水热法制备掺杂了磷钨酸(HPW)和氧化铋(Bi_(2)O_(3))光催化材料。通过X射线衍射(XRD)扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)发射光谱、阻抗谱(EIS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)研究了制备的样品的结构和光电特性。考察了不同影响因素对紫外灯照射下H_(2)S去除的活性影响。结果表明:负载8g光催化材料,在30min对H_(2)S的去除率达到83%。光催化降解机理研究发现,在光催化去除H_(2)S中,·O_(2)^(-)为主要活性物种。这一工作通过简单的方法合成清洁低碳的光催化材料,去除污废水处理过程中产生的有害气体提供了新的视角和策略。

纳米薄片状氯氧化铋的制备及其热解行为研究

本研究探讨了纳米薄片状氯氧化铋的制备方法及其在热解过程中的行为。采用室温下水解法制备氯氧化铋,形貌为近似圆角状的长方形结构。通过热重分析和X射线衍射分析,研究了氯氧化铋在不同温度下的热解行为,发现其在600℃开始分解,产物为BixCly、BixOyClz、Bi_(2)O_(3),于800℃分解结束,最终生成Bi_(3)O_(4)Cl。光催化性能评价结果表明,制备的氯氧化铋及其热解产物在降解有机染料甲基橙方面表现出优异的光催化性能。本研究为纳米薄片状氯氧化铋的制备与应用提供了重要的实验依据。

由氯氧化铋直接制备纳米氧化铋

研究由氯氧化铋直接制备纳米氧化铋新工艺。氯氧化铋经碳酸氢铵-氨水二次脱氯转型后得到氧化铋前驱体碳酸氧铋,烘干后热解得氧化铋产品,平均粒径约40nm,含氯仅为0.62%。增大碳酸氢铵浓度、适当提高溶液的pH值及转化液的温度均有利于氯的脱除,在pH=9,温度为50℃下进行二次脱氯效果最佳,而530℃下煅烧2.5h则有利于得到细颗粒的产品。与传统的硝酸盐体系比较,新工艺不仅消除了NOx的污染,而且易获得纯度高的产品,具有良好的推广应用前景。

纳米氧化铋基材料高温相变的研究

以分析纯Bi(NO_3)_3·5H_2O和Y(NO_3)·6H_2O为原料制备纳米β-Bi_2O_3和Bi_2O_3-Y_2O_3(75% (摩尔分数)Bi_2O_3+25%(摩尔分数)Y_2O_3)粉体,平均粒度分别为40和30nm。经TG-DTA、高温XRD以及高温拉曼的研究结果表明。亚稳态的纳米β-Bi_2O_3粉体在升温过程中于420℃先向低温稳定的α-Bi_2O_3转变,在720℃时向δ-Bi_2O_3相转变,降温过程则是由δ→p→α。由于纳米Bi_2O_3具有很高的活性,使得相变温度比微米Bi_2O_3有所降低。蚋米Bi_2O_3-Y_2O_3复合粉体升温过程中。Y_2O_3的固溶反应在较低温度(400℃)开始,500℃时β-Bi_2O_3完全转变为δ相,同时Y_2O_3完全固溶到δ-Bi_2O_3晶体中。Y_2O_3的掺杂使得Bi_2O_3的β→δ相转变温度大幅降低。

液相转化法从氯氧化铋制备纳米氧化铋及其前驱体的热解行为

氯氧化铋经碳酸钠溶液二次脱氯转型后得到氧化铋前驱体碳酸氧铋,将其烘干,进行热解,即得氧化铋产品。考察了Na2CO3用量、搅拌时间、转化温度、固液比、pH值等对脱氯的影响。采用TG/DSC、XRD和红外光谱对前驱体及其热解产品进行表征,确定最佳的热解温度。结果表明,最佳的脱氯工艺条件为:氯氧化铋3.0 g,NaCO33.0 g,加水25 mL,转化温度45℃,搅拌时间25 m in;最佳热解条件580℃热解2 h。在最佳工艺条件下得到的氧化铋产品平均一次粒径约为67 nm,含氯量为0.43%。

氯氧化铋在盐酸溶液中溶解度的测定和关联

在水解法制备氯氧化铋的反应结晶过程中，氯氧化铋在盐酸溶液中的溶解度数据至关重要。采用平衡法测定了303.15～363.15 K范围内氯氧化铋在盐酸溶液中的溶解度，并用Apelblat方程、经验多项式方程、λh方程对实验数据进行关联。结果表明：氯氧化铋溶解度随着盐酸浓度和温度的升高而增加，盐酸的浓度对氯氧化铋溶解度的影响更为显著；上述3种模型都可用于关联氯氧化铋的溶解度与温度的关系，就BiCl3-HCl-H2O体系而言， Apelblat方程、经验多项式方程和λh方程的拟合精度分别为0.99、0.98和0.93， Apelblat方程的模拟结果最佳。

氧化铋掺杂对铌酸钾钠无铅压电陶瓷性能的影响

用传统固相反应法制备了结构致密的铌酸铋钾钠[(Na0.5K0.5)1–3xBixNbO3,0≤x≤0.05]无铅压电陶瓷,研究了掺杂氧化铋(Bi2O3)对铌酸钾钠(Na0.5K0.5)NbO3(NKN)晶体结构和压电性能的影响。结果表明:当Bi2O3含量x<0.02时,能得到具有纯钙钛矿结构的(Na0.5K0.5)1–3xBixNbO3陶瓷。最佳烧结温度随Bi2O3含量的增加而升高,与纯铌酸钾钠陶瓷相比,样品密度显著提高。Bi2O3掺杂量对铌酸钾钠的压电性能有很大影响,其压电常数(d33),机电耦合系数(kp,kt)随Bi2O3含量的增加先升高而后降低,并在x=0.01时达到最大值,机械品质因数(Qm)有明显提高。实验表明:当x=0.01时,(Na0.5K0.5)1–3xBixNbO3无铅压电陶瓷的密度达4.42g/cm3,表现出优异的压电性能:d33=154×10–6C/N,kp=45%,kt=46%,介电损耗tanδ=3.5%,相对介电常数εr=598,Qm=138。

氧化铋的应用研究进展

氧化铋是一种先进的功能粉体材料 ,应用前景广阔。综述了氧化铋的国内外研究进展 ,详细介绍了氧化铋在电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂方面的应用 ,强调了其特殊性能的优势和应用潜力 ,阐明了我国研究开发氧化铋的意义。

卤氧化铋光催化剂的研究进展

卤氧化铋BiOX(X=Cl,Br,I)因其独特的层状结构和适合的禁带宽度,在可见光下表现出很好的光催化活性,成为近年来新型光催化剂的研究热点之一。本文概述了国内外对卤氧化铋光催化剂的研究动态和发展成果,从结构角度总结了BiOX材料的制备和设计。卤氧化铋材料的结构维度直接关系到它的比表面积、吸光能力、吸附性能和载流子迁移速率,从而影响其性能和作用。通过掺杂、负载、构建异质结等改性方法,提高了卤氧化铋的光催化性能,并简单叙述了卤氧化铋光催化剂的固定化。最后指出通过制备方法、能带结构及催化机理的深入研究,实现催化剂制备-结构-性能的可调控化,以拓展其应用领域是卤氧化铋光催化剂未来的研究方向。

室温固相法制备纳米氧化铋

以NaOH和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,并添加不同的分散剂,采用室温固相法制备了纳米Bi_2O_3采用XRD、TEM表征纳米Bi_2O_3的结构和形貌。结果表明,分散剂种类、分散剂的添加量等因素显著影响纳米Bi_2O_3结构和形貌。

从分银渣的盐酸浸出液中回收和制备氧化铋

铜阳极泥分银渣盐酸浸出液中含锑、锡、铅、铋等,采用水解除锡和锑、硫酸盐沉铅、一次水解沉铋等分步沉淀工艺,进行锑、锡、铅、铋的分离并得到粗氯氧铋。结果表明,在pH 1.4左右进行锑、锡水解,pH 2.1进行铋一次水解。粗氯氧铋经盐酸返溶后,控制pH 1.6-1.7进行铋二次水解产出精制氯氧铋,然后再碱转,即可制备出纯度大于99.9%的氧化铋。