碳纳米管表面基团对Bi基催化剂在乙炔氢氯化反应中催化性能的影响

以多壁碳纳米管(MWCNTs)、羟基碳纳米管(MWCNTs-OH)、羧基碳纳米管(MWCNTsCOOH)为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备负载型Bi基催化剂,在固定床反应器中评价催化剂在乙炔氢氯化反应中的性能。结果表明,以MWCNTs-OH为载体的Bi基催化剂催化性能最优,乙炔转化率最高52%。BET、FT-IR、XRD、XPS、EDS、TG、TEM和H_2-TPR表征表明,碳纳米管表面基团,尤其是羟基,可以提高活性组分的分散度、抑制催化剂表面积炭生成和减少Bi物种流失。

Bi基高温超导纤维的结构

高温超导体纤维有重要的应用前景,得到人们很大的重视。本课题组用激光加热基座生长法(LHPG)制备了性能优异的Bi基Bi-Sr-Co-Cu-O及Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导纤维,超导的零电阻温度T_(co)为85K及108K,临界电流密度Jc已达到了5150A/cm^2。本文研究了这种超导纤维的结构。图1为材料源棒与激光熔化生长纤维的过渡区,图中S为源棒,G为溶化成纤区。激光束使原晶体熔化,选用适当的仔晶,从熔化区提拉生长出晶休纤维。生成的纤维有很好的取向性,x衍射分析表明,纤维轴向主要是晶体的[001]方向。图2是超导纤维横断面的扫描电镜照片,Bi系超导晶体一般成片状结构,纤维中的晶粒尺度较大,当晶片紧密堆砌时,材料的密度较高,对获得较高的Jc有利。

Bi基无铅钙钛矿的制备及其应用研究综述

铅基钙钛矿量子点具有许多优异的物理和化学性质,其光致发光产率甚至可以达到90%以上,但是铅毒性和稳定性不佳的问题限制了铅基钙钛矿量子点商业化的发展。基于此,使用其他无毒的金属元素替代铅元素制备在空气中高稳定性的无铅钙钛矿量子点具有十分重要的意义。本文综述了Bi基无铅钙钛矿量子点的制备及其应用的研究进展以及未来的研究重点。

n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷结构调控与电热输运性能

Bi_(2)Te_(3)基化合物是目前室温附近性能最好的热电材料,但其存在着大量复杂的缺陷结构,缺陷工程是调控材料热电性能的核心手段,因此理解和有效地调控缺陷形态和浓度是获得高性能Bi_(2)Te_(3)基热电材料的关键.本文系统地研究了四元n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷演化过程及其对热电输运性能的影响规律.Sb和Se的固溶引入的带电伴生结构缺陷使得材料的载流子浓度发生了巨大变化,在Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(2.994)Cl_(0.006)样品中,Sb的固溶降低了反位缺陷Sb_(Te)_(2)形成能,诱导产生了反位缺陷Sb_(Te)_(2),使得少数载流子空穴浓度从2.09×10^(16)cm^(-3)增加至3.99×10^(17)cm^(-3),严重劣化了电性能.在Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.994-y)Se_(y)Cl_(0.006)样品中,Se的固溶使得Se(Te)_(2)+SbBi的缺陷形成能更低,抑制了反位缺陷Sb_(Te)_(2)的产生,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.694)Se_(0.30)Cl_(0.006)样品的少数载流子空穴浓度降至1.49×10^(16)cm^(-3),消除了其对材料热电性能的劣化效果,显著地提升了材料的功率因子,室温下达到4.49 mW/(m·K^(2)).结合Sb和Se固溶增强合金化散射降低材料的热导率,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.844)Se_(0.15)Cl_(0.006)样品在室温下获得最大ZT值为0.98.该研究为调控具有复杂成分的Bi_(2)Te_(3)基材料的点缺陷、载流子浓度和热电性能提供了重要的指导.

Na_(1/2)Bi_(1/2)TiO_3基无铅压电体系退极化行为

本文总结了钛酸铋钠[Na1/2Bi1/2TiO3,BNT]的相变过程,特别是其低温下出现的退极化现象的研究现状。同时,对目前研究的NBT基复合体系的准同型相界及其退极化行为方面的研究进展进行了总结,归纳了关于影响退极化温度的机制的几种观点。

带有YSZ保护膜的Bi_2O_3基固体电解质燃料电池的制备及其性能分析

用带(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)(YSZ)保护膜的Bi_2O_3基固体电解质(Bi_20_3)_(0.75)(Y_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.75)-(Gd_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.08)_(0.25)和(MoO_3)_(0.25)做成燃料电池.在600～800℃,将其输出特性与用纯的(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)做电解质的燃料电池进行比较.Bi_2O_3基电解质燃料电池的输出功率高于YSZ电解质的,这是由于Bi_20_3基固体电解质具有较高的氧离子导电率;Bi_20_3基电解质燃料电池的开路电压比YSZ的低,是由于Bi_20_3基电解质中存在着一定的电子导电率.从材料的结构、机理上对所得结果进行了分析.

(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3基无铅压电陶瓷研究进展

综述了(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3(简写为NBT)基无铅压电陶瓷的发展现状、特性及影响因素,用分子轨道理论解释了NBT强铁电性的成因,对研究较多的三个体系:NBT-ATiO_3(A=Ca,Sr,Ba)、NBT-BNbO_3(B=Na,K)和NBT-Ln掺杂体系给予了概括介绍,内容包括成分配比、性能和应用,并提出了NBT基无铅压电陶瓷的设计原则。

退火温度对Si基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜微观结构影响研究

采用 Sol- Gel工艺制备了 Si基 Bi4 Ti3O1 2 铁电薄膜。研究了退火温度对 Si基 Bi4 Ti3O1 2 薄膜晶相结构、晶粒尺寸及薄膜表面形貌的影响。研究表明 ,退火温度低于 4 5 0℃时 Bi4 Ti3O1 2 薄膜为非晶状态 ,退火温度在 5 5 0～ 85 0℃范围时均为多晶薄膜 ,而且随退火温度升高 ,Bi4 Ti3O1 2 薄膜更趋向于沿 c轴取向的生长 ;而晶粒尺寸及薄膜粗糙度随退火温度升高而增大 。

纳米Bi_2Te_3基热电材料最新研究进展

随着热电材料制备技术和性能研究的发展,纳米热电材料已经受到人们越来越多的关注。本文介绍了有关纳米B i2Te3基热电材料的结构、热电机理、初步理论研究及制备技术的近期发展情况,并阐述了其在发电和制冷方面的应用前景。

Na掺杂Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5基陶瓷的性能

采用固相反应法制备了(Bi2–xNax)(Zn1/3Nb2/3)O7陶瓷,研究了Na+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷烧结性能、显微结构和介电性能的影响。替代后样品的烧结温度从960℃降至约880℃;当替代量x≤0.20时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,随替代量进一步增加出现立方相;温度为–30～+130℃,替代后样品出现明显的介电弛豫现象,弛豫过程中的激活能约为0.40eV。用缺陷偶极子和晶格畸变对Na掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷的介电弛豫现象作出简要解释。

湿化学法制备纳米Bi_2Te_3基热电材料的研究进展

Bi_2Te_3基热电材料是室温下性能最好的热电材料。传统块体Bi_2Te_3基热电材料的热电性能不高,而纳米Bi_2Te_3基热电材料可以实现电、声输运特性的协同控制,从而提高材料的热电性能。介绍了几种纳米Bi_2Te_3基热电材料不同的湿化学制备方法,比较了各种方法的优缺点,并展望了其发展方向。

稀土Gd对热压烧结Bi_2Te_3基材料热电性能的影响

稀土元素对Bi2Te3基材料热电性能的影响一直是Bi2Te3基热电材料研究的热点。本文研究了不同Gd掺杂量Bi2Te3基热电材料的热压烧结工艺参数,运用XRD,SEM方法对材料的物相成分和形貌进行了表征,研究了20MPa下不同Gd掺杂对Bi2Te3基材料的载流子浓度、电导率、Seebeck系数的影响。研究结果表明,Gd掺杂没有明显改变Bi2Te3基材料的晶体结构,适量的Gd掺杂有利于减小载流子浓度、提高Bi2Te3基材料的热电性能。

热压法制备P型Bi_2Te_3基温差电材料研究

以P型赝二元Bi2Te3-Sb2Te3体系温差电材料区熔晶棒为前驱体,采用真空热压烧结法制备材料样品。测试热压前后材料样品性能,测试结果表明:热压样品较区熔材料具有更高的致密度和机械强度,改善了Bi2Te3基温差电材料易沿解理面发生劈裂的现象;同时,热压工艺促使了材料内部晶体结构和载流子浓度的变化,引起材料电导率的降低和塞贝克系数的改变,导致材料热导率显著降低。综合考虑材料各项性能参数,热压材料的热电优值基本与区熔材料相当,但前者的力学强度明显优于后者,在实际使用中将占有明显的优势。

采用Sn-Bi钎料钎焊Bi_2Te_3基热电材料与无氧铜

Bi2Te3基热电材料需与电极Cu连接构成热电模块。采用无铅钎料Sn—Bi及钎剂实现了大气环境中分别直接钎焊P型（Bi，Sb）2Te3与无氧Cu和n型Bi2（Te，Se）3与无氧Cu。观察了接头的组织及Sn，Cu，Bi元素在接头处的线分布和面分布。通过研究表明，Sn元素与p型（Bi，Sb）2Te3的反应比与n型Bi2（Te，Se）3剧烈，在（Bi，Sb）2Te3与Sn—Bi界面处形成了5～7μm的Sn反应层；Cu元素在Cu／Sn—Bi界面处也形成几微米的反应层；温度增加，两种反应的程度均有增加趋势。利用Gleeble1500D试验机测试了两种类型接头的抗剪强度，结果表明，（Bi，Sb）2Te3／Sn—Bi／Cu接头平均抗剪强度为5．1MPa，Bi2（Te，Se）3／Sn—Bi／Cu接头则为4．4MPa，（Bi，Sb）2Te3／Sn—Bi／Cu接头强度分散性高于Bi2（Te，Se）3／Sn-Bi／Cu接头。接头主要断裂于反应层，反应层的成分、组织和厚度是影响接头强度的关键因素。

铁掺杂Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷的微结构与电学性能

采用传统陶瓷工艺制备0.855Na0.5Bi0.5TiO3-0.12K0.5Bi0.5TiO3-0.025BaTiO3+x%Fe2O3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,2.0)(简写BNKBTF-x)无铅压电陶瓷。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等分析测试,研究Fe掺杂对BNKBTF-x陶瓷体系的晶相结构、微观形貌和电学性能的影响。研究表明:当Fe含量少于质量分数1.5%时,BNKBTF-x陶瓷呈现单一的钙钛矿结构,而当Fe含量在质量分数1.5%以上时,有杂相的存在。随着Fe含量的增加,陶瓷晶粒逐渐增大。当Fe含量达到质量分数1.5%时有长方晶形出现。当Fe含量在质量分数0.1%附近时陶瓷的致密性得到改善,BNKBTF-0.3陶瓷综合性能最佳:d33=161pC/N,KP=0.29,εr=1153,tanδ=0.034,Qm=108。

P型Bi_2Te_3基赝三元碳纤维掺杂复合热电材料的制备及性能表征

通过机械球磨热压法制备P型Bi_2Te_3基赝三元碳纤维掺杂复合热电材料.扫描电镜、X射线衍射分析和Seebeck系数测试结果表明,机械球磨100 h后碳纤维的柱状结构遭到破坏,部分碳纤维与赝三元材料化合;Seebeck系数测试结果表明碳纤维掺杂对P型Bi_2Te_3基赝三元热电材料的温差电动势没有影响.

我国Bi2WO6基光催化剂制备技术现状

Bi2WO6基光催化剂处理水体中污染物,是当下环境研究领域的热点之一。Bi2WO6基光催化剂在大气净化、有机废水的处理、杀菌以及重金属离子处理等方面有能发挥很大的作用。主要对我国钨酸铋基光催化剂制备技术及现状进行介绍。

Ni对BiSbSn钎料合金力学性能及微观组织的影响

Bi基钎料具有较低固液温度的优点,但其力学性能较差。本文通过在BiSbSn钎料中加入微量元素Ni来改善钎料合金的微观组织结构,从而提高钎料合金的力学性能。结果表明,当Ni含量(wNi)为1%时,钎料的抗拉强度最大,约为44.26 MPa。当wNi小于3%时,钎料的剪切强度逐渐增大;当wNi大于3%后,钎料的剪切强度逐渐下降。综合来看,Bi5Sb8SnxNi钎料的综合性能以wNi为1%～3%为最佳。

Bi掺杂的直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展

发展可替代能源对缓解全球能源问题具有重要意义。直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFC)因其工作温度低、能量密度高以及污染物排放少等特性,正逐渐成为最有发展前景的便携式能源技术之一。目前,其商业化进程主要取决于甲醇氧化反应(methanol oxidation reaction,MOR)的动力学快慢、催化剂的成本和寿命。Bi元素的掺杂可以极大地提高甲醇电催化氧化的性能,并且可以提高阳极催化剂抵抗CO中毒的能力。介绍了掺杂Bi的贵金属和非贵金属阳极电催化剂,以及贵金属掺杂Bi_(2)O_(3)、Bi_(2)WO_(6)等光辅助电催化剂;综述了它们提高甲醇电催化氧化性能的机制,并展望了阳极Bi电催化剂在DMFC中所面临的机遇和挑战。

BZN基焦绿石陶瓷的介电性能与精细结构研究

采用固相反应法合成了具有焦绿石立方相的(Bi1.5Zn0.5)(Nb0.5M1.5)O7(M=Ti、Sn、Zr、Ce)化合物,利用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)探索焦绿石化合物的精细结构信息。结果表明,四种组成样品的εr=61～210、tanδ=0.002 0～0.020 6,其介电性能的差异,一个关键因素是B位取代离子造成了A位Zn离子局域精细结构的变化,进而导致材料内部极化程度的巨大改变。