沉淀法制备Bi2O3的晶相转变过程及其光催化性能

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,通过液相沉淀法制得前驱体Bi(OH)_3,并将Bi(OH)_3分别在不同温度和时间下焙烧。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)详细研究了Bi(OH)_3转变为Bi2O3的过程及相变过程中粒子形貌、大小、光吸收性质等。结果表明,前驱体Bi(OH)_3经过焙烧之后,发生了如下的转变过程:Bi(OH)_3→Bi_5O_7NO_3→β-Bi_2O_3/Bi_5O_7NO_3→β-Bi_2O_3/Bi_5O_7NO_3/α-Bi_2O_3→α-Bi_2O_3,而且转变过程伴随着粒子长大。在上述转变过程中,与Bi_5O_7NO_3向β-Bi_2O_3转变的过程相比,从β-Bi_2O_3到α-Bi_2O_3相变过程更为迅速。此外,以光催化降解罗丹明B(RhB)为模型反应,考察了不同晶相的Bi_2O_3光催化活性,结果表明Bi_5O_7NO_3和β-Bi_2O_3材料具有优异的光催化性能,而α-Bi_2O_3具有较低的光催化活性。

氮掺杂Bi2O3光催化剂的制备及其可见光催化性能

以硝酸铋和六次甲基四胺为原料,采用沉淀法合成了不同氮掺杂量的Bi2O3(N-Bi2O3)粉体,并采用XRD、FT-IR、XPS、UV-Vis、PL手段对其晶相结构和光谱特征等进行了表征.研究结果表明,未掺杂Bi2O3为单斜相α-Bi2O3,氮掺杂Bi2O3则为四方相β-Bi2O3和Bi5O7NO3组成的混晶,氮原子替代了Bi2O3晶格中部分氧原子,形成了Bi N键而稳定存在.氮掺杂能促进β-Bi2O3的生成.与未掺杂Bi2O3粉体相比,氮掺杂样品的吸收带边发生了明显红移,荧光强度明显减弱.甲基橙在可见光下的降解实验表明,氮掺杂Bi2O3具有良好的可见光催化活性.

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10～25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。

微波烧结法制备Bi2O3-ZnO-Ta2O5陶瓷

研究了三元体系Bi2O3-ZnO-Ta2O5微波陶瓷的微波烧结情况,从烧结机理、陶瓷结构、显微形貌和介电性能等方面对微波烧结的样品和常规烧结样品进行了比较。实验结果表明,微波烧结大幅度缩短了烧结时间,并且很好地促进了Bi2O3-ZnO-Ta2O5陶瓷的致密化,制成的样品晶粒细小均一,且介电性能在一定程度上得到了优化。

Cu2＋掺杂的Bi2O3的制备及光催化性能的研究

本文采用并流沉淀法制备了Cu2+掺杂的纳米Bi2O3光催化剂(Cu/Bi原子比分别为1%,2%,3%和4%)。以甲基橙模拟有机污染物对催化剂的光催化性能进行了考察。用比表面(BET)、X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱(DRS)和表面光电压谱(SPS)对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,Cu2+掺杂量为3%时制备的Bi2O3具有最高的比表面积、孔容、最小孔径和晶粒尺寸。对甲基橙的光催化脱色结果显示掺杂量为3%时Cu2+-Bi2O3表现出最佳的光催化活性。

γ-Bi2O3/TiO2复合纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术与溶剂热法相结合制备了γ-Bi2O3/TiO2复合纤维光催化材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)等分析测试手段对材料进行了表征,并以罗丹明B(RB)的脱色降解为模式反应,考察了材料的可见光催化性能.结果表明:γ-Bi2O3纳米片均匀地生长在TiO2纤维上,形成了具有异质结构的γ-Bi2O3/TiO2复合纤维光催化材料,其光谱响应范围拓宽至可见光区,有利于TiO2光生电子和空穴的分离,增强了体系的量子效率.与纯TiO2纤维相比可见光催化活性明显提高,对RB的脱色率达87.8%.

掺杂纳米级Bi2O3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

从样品制备,烧结过程,纳米级Bi2O3添加量及电性能测试等方面介绍了掺杂纳米级Bi2O3对生产高热容量、大通流能量ZnO压敏电阻片性能的影响。试验结果表明:采用纳米级Bi2O3(x(Bi2O3)≥0.61%)代替普通Bi2O3,提高了老化及工频耐受性能,使烧成温度降低到1075℃,同时还降低了生产成本;并使电阻片的其它电气性能有所提高或保持原有的水平。

Bi2O3/g-C3N4/TiO2三元复合物的制备及其可见光催化活性研究

以工业纳米Ti O2,三聚氰胺(C3H6N6)和硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,通过高温煅烧制备Bi2O3/gC3N4/Ti O2三元复合物,采用XRD、XPS、FT-IR、UV-vis、PL光谱等对其结构进行了表征。结果表明g-C3N4和Bi2O3分散覆盖在Ti O2表面,形成具有异质结结构的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物,其带隙降低,对可见光的吸收增强,电子和空穴通过在Bi2O3、g-C3N4和Ti O2三者界面间的转移有效延长了光生载流子的寿命,从而提高光催化效率。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性。结果表明,当Ti O2与C3H6N6质量比为1∶2.5,Bi(NO3)3·5H2O含量为0.35%,煅烧温度为520℃,煅烧时间为5 h时制得的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物(即0.35Bi/C/T)活性最高,LED灯(12 W)光照180 min后对10mg/L亚甲基蓝溶液降解率达98.1%。

Bi2O3掺杂对 Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷结构和介电性能的影响(英文)

本文研究了Bi2O3掺杂对Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷的结构和介电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,Bi2O3的掺杂可以使陶瓷中Ag+被还原并析出,且银析出的量随Bi2O3掺杂量的增加而不断增加,这可能源自于Bi3+对Ag+的取代。在一定范围内增大Bi2O3掺杂量可提高Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷的室温介电常数,降低介电损耗,并使温度系数向负值方向移动。当Bi2O3的掺杂量约为3.5wt%时,样品具有较大的介电常数(ε=672)和较小的介电损耗(tanδ=7.3×10-4)。

用Z扫描方法测试Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的三阶非线性光学性质

用高温熔融法制备了x Bi2O3—20B2O3-（80-x）SiO2（Bx，x=60mol％、65mol％、70mol％）系列玻璃，借助钛宝石飞秒激光器采用Z扫描方法测试了样品的三阶非线性光学特性。测得样品B70在780nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为：n2=6．017×10^-12esu和β=0．366cm／GW，样品为自聚焦材料。该样品的吸收相移和折射相移的比值K为0．19（K〈1），表明该样品可作为光限幅候选材料。

Bi2O3含量对Ag-SnO2触点材料性能的影响

采用复压复烧工艺制备了不同Bi2O3含量的Ag-10SnO2-Bi2O3触点材料,并对其组织结构、密度、硬度、电阻率、抗电化学腐蚀和抗电弧腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,随着Bi2O3含量的增加,Ag-10SnO2-Bi2O3触点材料硬度升高,电导率下降,化学腐蚀抗力上升。触头电弧侵蚀面积与腐蚀孔洞的数量密切相关,孔洞数量增加会导致触头强度下降,扩大了配对触头的接触面积,导致电弧侵蚀面积扩大。当添加1%Bi2O3时,触头电弧侵蚀区和喷溅区面积最小,孔洞数量最少,触头性能优良。

Co3O4/Bi2O3纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

采用微乳法及化学沉淀法制备了复合氧化物Co3O4/Bi2O3纳米粒子，结果表明，微乳法制备的复合氧化物Co3O4/Bi2O3粒子光催化活性更好；活性的提高程度与n（Co）：n（Bi）有关，其最佳配比为0．02：1；随着焙烧温度的增加，光催化活性提高，750℃焙烧的样品催化活性最好。以甲苯为目标反应物，考察了光照强度、甲苯的初始浓度、气相氧浓度、水蒸气含量对甲苯光催化降解反应速率的影响。

Bi2O3对CaMnO3热电材料微观结构和高温电性能的影响研究

以CaCO3, MnO2, Bi2O3为原料,采用传统的固相反应法制备CaMnO3前驱粉体。采用Bi2O3作为助熔剂与CaMnO3复合,研究Bi2O3用量对CaMnO3热电材料微观结构和高温电性能的影响。结果表明,Bi2O3可以有效地将CaMnO3的烧结温度降低到1200℃,制备出的CaMnO3-xBi2O3的热电材料为单一的物相,并且随着Bi2O3添加量的变大,CaMnO3的晶粒细化。随着Bi2O3加入量的增加,样品的室温及高温电阻率减小。当x=3时,室温电阻率最小为1.06×10^-4Ω·m,是CaMnO3的1/3。

Bi2O3-ZnO可见光光催化降解亚甲基兰

采用沉淀与焙烧制备Bi2O3-ZnO催化剂,发现Bi2O3-ZnO的吸收边位置红移到620 nm可见光区,证实了该催化剂在可见光光照下具有优异光催化降解MB性能,最终可将MB矿化为无机离子CO32-,SO42-和NO3-.

Zn掺杂二维层状δ-Bi2O3纳米片的光催化固氮性能研究

通过掺杂修饰催化剂形成捕获陷阱,可以有效抑制光生载流子的复合,获得高效的光催化固氮效率。以Bi(NO3)3·5H2O、Zn(CH3COO)2为原料,采用溶剂热法制备了Zn掺杂的δ-Bi2O3光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-VisDRS)等表征手段对其形貌、元素组成、光吸收等性质进行表征。结果表明,利用这种简单的水热合成方法获得2D薄层状结构的Zn-δ-Bi2O3。在常温常压下,研究了Zn-δ-Bi2O3的光催化固氮性能,并考察了Zn的添加量对光催化固氮活性的影响。结果表明,可见光照射3 h, 4wt%Zn-δ-Bi2O3的氨生成量可达301.6μmol·L^–1。采用荧光、光电流、光阻抗等手段探讨了光催化固氮机理,发现掺杂Zn不仅可以促进价带和导带的轨道杂化,拓宽可见光的利用范围,而且可以在δ-Bi2O3表面形成陷阱,降低光生电子和空穴的复合速率,从而提高光催化固氮效率。

Bi2O3和WO3纳米粒子协同增强NR/WO3/Bi2O3复合材料γ射线屏蔽性能

以相同质量分数(30%)而不同比例的WO_3和Bi_2O_3纳米粒子分别填充至天然橡胶(NR)并制备出各自的复合材料。结果表明,经双子季铵盐(GQA)改性球磨后的WO_3和Bi_2O_3粒子尺寸达到纳米级,并在其表面嫁接上有机活性官能团;与纯NR材料相比,复合材料的拉伸强度均提升2倍以上;当WO_3和Bi_2O_3纳米粒子质量比为15∶15时,复合材料的γ-ray的屏蔽率由各自单独填充时的8.3%和9.2%提高至12%。WO_3和Bi_2O_3纳米粒子量子效应、表面效应以及在NR基体中的均匀分散是协同增强复合材料对γ-ray防护性能及力学性能的关键。

Bi2O3在隔热保温吸音仿石涂料中的应用

为了考察在仿石涂料中加入Bi2O3对甲醛光催化降解率的影响,将Bi2O3分散到隔热保温吸音仿石涂料中,制得了健康环保隔热保温吸音仿石涂料,研究了Bi2O3用量对隔热保温吸音仿石涂料的硬度、附着力、接触角、吸水率、耐冲击性等性能的影响。以甲醛作为光催化降解模型污染物,评价了该涂料的光催化活性。结果表明:物理综合性能最好的是Bi2O3含量为1.0%时的涂料,其硬度为3 H、附着力为0级、接触角为77.82°、吸水率为1.32%,涂膜正、反面抗冲击性分别为5 N/45 cm、5 N/8 cm。加入Bi2O3的涂料对甲醛的降解程度较不加入Bi2O3的涂料有显著提高,当Bi2O3含量为0.5%时,光照210 min,所研制的仿石涂料对甲醛的光催化降解率达到37.8%。

Ag：Bi2O3纳米颗粒复合薄膜的三阶光学非线性和超快电子动力学研究

金属纳米颗粒具有较小的尺寸和大的表面体积比，由于量子限制效应和表面效应，表现出特殊的电子和光学性质．迄今为止，研究者们已对金属颗粒掺杂浓度较低的复合材料的性质做了大量研究，而掺杂浓度较高的材料受到的关注较少．我们采用磁控溅射法制备出含Ag浓度较高(13at．％～59at．％)的Ag：Bi2O3复合薄膜，使用飞秒脉冲激光研究了此类材料的三阶光学非线性和超快电子动力学过程。

太阳光活性Ce/Bi2O3生物质模板法制备及其光催化性能

以竹纤维为生物模板制备了太阳光活性的Ce掺杂Bi2O3催化剂。利用X射线衍射、热失重和扫描电子显微镜等方法对样品的形貌、结构和组成进行表征。以亚甲基蓝为目标污染物,探究了浸渍时间和Ce掺杂摩尔分数对Ce/Bi2O3在太阳光作用下光催化性能的影响。结果表明:Ce/Bi2O3保留了竹纤维的纤维形貌;浸渍2h制备的前驱物于马弗炉中600℃焙烧2h获得的含Ce摩尔分数为1.0%的Ce/Bi2O3复合材料,经太阳光照射450min后对100mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝的降解率为87.14%,且催化剂的重复使用性良好。

超亲水性介孔SiO2/Bi2O3/TiO2分层薄膜的制备及其自洁净性能研究

采用溶胶-凝胶/旋转涂覆法在玻璃基板表面制备介孔SiO2/Bi2O3/TiO2分层薄膜。采用XRD、UV-vis及表面接触角测量仪对薄膜的结构、透光性及超亲水性进行分析。结果表明,介孔SiO2/Bi2O3/TiO2分层薄膜仍然保持了表面SiO2的介孔结构,在无光照条件下仍具有超亲水性。涂有硬脂酸的薄膜在紫外光照射后恢复了其超亲水性,具有良好的自洁净性能。且SiO2/Bi2O3/TiO2分层薄膜表现出比单独的SiO2/TiO2和SiO2/Bi2O3分层薄膜更高的光催化活性。