铈掺杂对α-Bi_(2)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂丙烯选择性氧化性能的影响

采用快速微波辅助水热法制备了4种不同的Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂。在制备过程中通过调节铈的掺杂量可以改变合成催化剂的形貌和结构,成功地提高了Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂的比表面积。结果表明,煅烧温度为500℃、pH为3、掺杂量x=0.05时制备的Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂具有最高的丙烯选择性氧化性能,丙烯转化率为42.1%,丙烯醛选择性为88.3%。Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂的性能与结晶度呈负相关。用XPS表征了Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)的氧迁移率,Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)的催化性能与其氧流动性呈正相关。

Bi掺杂O3型NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)钠离子电池层状正极材料的制备与储钠性能

O3型NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)拥有高理论比容量且易于制备,是商业钠离子(Na+)电池的首选正极材料之一,但其循环稳定性仍面临挑战。利用Bi对NaNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)进行改性。研究发现,Bi的引入可以在晶粒生长过程中通过调节表面能实现晶粒细化,并且Bi的掺杂增加了层状正极材料的晶胞参数,为Na+提供了宽的扩散通道,提高了Na+的扩散能力,优化了Na^(+)在脱嵌过程中的可逆性。改性后的NaNi_(0.495)Mn_(0.5)Bi_(0.005)O_(2)实现了在2.0~4.0 V的电势区间内0.2 C倍率下的可逆容量为138.1 mAh/g,在5 C倍率下循环100圈后容量保持率可以达到97%。

EPR and Magnetic Susceptibility Investigations of Fe Containing TeO_2-B_2O_3-SrF_2 Glasses

Iron ions were used as probes to explore the structural and magnetic properties of 70TeO2'25B2O3' 5SrF2 vitreous matrix. The distribution of Fe3+ ions on different structural aggregates was revealed by means of EPR, as depending on Fe2O3 concentration. Strongly distorted octahedral sites were detected for the isolated paramagnetic ions, and also clusters of Fe ions especially at high Fe2O3 content of samples. Magnetic susceptibility measurements evidenced both dipoledipole and superexchange type interactions involving iron ions. Mixed valence states of iron ions were also detected

α,β,γ,δ,ε,η-Bi_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的CASTEP模块研究了α,β,γ,δ,ε和η-Bi_2O_3晶型,计算分析了其几何结构、能带结构、电子态密度和光学性质.结果表明,α,ε和η相均为层状结构,其中,α和ε相为单层—Bi—O—结构,而η相为双层—Bi—O—结构;β,γ和δ相为—Bi_m—O_n—交错结构,其中δ相交错尤为密集,呈现导体特性.各晶相的导带均由Bi 6p态构成,价带由O__(2p)态起主导作用.电势电位分析结果表明,6种晶相价带电位均在H_2O/O_2之下,具有强氧化能力,与实验报道的光催化氧化能力大小顺序γ-Bi_2O_3>β-Bi_2O_3>α-Bi_2O_3>δ-Bi_2O_3一致,而导带还原电位低于H_2/H_2O,预测纯Bi_2O_3很难具备催化产氢能力.光学性质分析发现,γ和δ相的起始响应波长较大,说明其应具备红外激发的性质.这些结果可为获得偏红外激发和较宽光谱响应的Bi_2O_3材料研究提供理论基础,为研发和应用Bi_2O_3及其复合物提供重要的指导.

B_2O_3对Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3系低熔封接玻璃光谱特性及结构、低熔性能影响研究

以低熔点无铅Bi2O3-ZnO-B2O3封接玻璃为研究对象,在固定B2O3/ZnO摩尔比例为1:1的条件下,研究B2O3含量变化对玻璃的成玻性能、光谱特性、低熔性能的影响。结果表明,Bi2O3-ZnO-B2O3体系玻璃种存在[BO3]、[BO4]、[BiO3]、[BiO6]结构单元,随着B2O3含量的增加,[BO3]、[BO4]含量都增加,[BiO3]、[BiO6]含量降低,但是由于硼酸盐玻璃中存在"硼反常"现象,[BO4]含量增加到一定程度就开始降低。并且随着B2O3含量的增加,玻璃体系的无序度增加,在红外和拉曼光谱图中体现在红外吸收带和拉曼光谱谱带变宽。当B2O3摩尔含量为20%时,低熔封接玻璃结构稳定,玻璃化温度t g和析晶温度t c匹配合适,具有较佳的烧结及封接特性。

光学碱度对Tb^(3+)掺杂Bi_2O_3-B_2O_3玻璃发光性能的影响

采用熔融法制备了Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3系统玻璃,使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系,同时绘制了Tb3+、Bi3+和Bi2+的能级图。研究结果表明:Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3玻璃由[BO3]、[BiO3]、[BO4]及[BiO6]共同组成,且随着光学碱度由0.63增加到0.93,玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi3+变为Bi2+,发出571 nm(2P3/2(2)→2P1/2)的光,Bi3+→Tb3+的能量降低。在光学碱度及Tb3+、Bi3+和Bi2+离子的共同作用下,随着光学碱度的提高,玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。

电子浆料用Bi_2O_3-B_2O_3系无铅玻璃粉性能研究

采用高温熔融水淬的方法,制备了w(Bi2O3)为50%～65%,w(B2O3)为25%～40%的Sb2O3掺杂Bi2O3-B2O3系玻璃粉体,研究了Bi2O3和B2O3含量对所制玻璃的玻璃转变温度tg、软化温度tf、线膨胀系数αl以及电阻率ρ等的影响。结果表明,随着w(Bi2O3)的增加,玻璃的tf缓慢下降并维持在490℃左右,熔封温度为550～600℃,αl从62.3×10–7/℃上升至69.1×10–7/℃;在80～200℃,玻璃的ρ为1011～1013Ω·cm。

氧化锆复合Bi_2O_3-BaO-SiO_2-R_xO_y玻璃封接材料性能研究

在玻璃中复合脊性骨料是固体氧化物燃料电池(SOFC)封接材料研究热点.实验选定在Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy(简记为BiBaSi)玻璃体系中复合10wt%～30wt%的ZrO2颗粒来改善玻璃在高温下的封接性能.结果表明,ZrO2复合BiBaSi玻璃后,复合体系热膨胀系数略有增大;随着ZrO2含量增多,复合封料适宜使用温度逐渐提高,从基体BiBaSi玻璃的720℃到BiBaSi-10Zr、BiBaSi-20Zr、BiBaSi-30Zr的780、860和900℃;氧化锆加入到基体玻璃中,一部分作为脊性骨料存在于玻璃相中,维持了高温封接要求的形状和尺寸;另一部分逐渐进入了玻璃网络中,促进玻璃结晶生成新的物相Bi4Si3O12;两种晶体相共存于玻璃相中,提高了复合体系封接的稳定性.通过改变氧化锆加入量,可以有效调控封接材料相关性能,满足SOFC封接要求.

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%。

Yb^(3+)掺杂SiO_2-Bi_2O_3-B_2O_3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO_2-xBi_2O_3-(30-x)B_2O_3-2K_2O-7Na_2O-1Yb_2O_3(以mol％记,x=0,5,10,15,20,25,30)为研究对象。通过测试试样的物理性质和光谱性质,应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^(3+)离子的受激发射截面(σemi),并且计算了Yb^(3+)的自发辐射几率(A_(rad)),2F5/2能级的辐射寿命(T_(rad))。讨论了玻璃中Bi_2O_3和B_2O_3的组成变化对其物理性质、Yb^(3+)离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^(3+)荧光寿命(T_f)的影响。结果表明:Yb^(3+)掺杂的Si_2-Bi_2O_3-B_2O_3具有较好的光谱性能,是一种新型的Yb^(3+)掺杂双包层光纤候选基质材料。

CuO-Bi_2O_3催化合成1,4-丁炔二醇

以自制孔雀石为前驱体进行焙烧得到CuO-Bi2O3催化剂。考察温度对前驱体制备的影响,通过TG分析得出较佳的焙烧温度。借助XRD、SEM、BET等分析手段对催化剂颗粒的形貌和比表面积进行表征。以甲醛乙炔化反应合成丁炔二醇为活性评价实验,考察Bi质量分数、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对反应的影响。实验结果表明,当Bi质量分数为20%,催化剂用量为8 g/(100 mL甲醛),反应温度为90℃,反应时间为12 h时,BD的收率可达89.5%。

添加Bi_2O_3对ZnO-B_2O_3-P_2O_5-SrO体系封接玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5-SrO-Bi2O3系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了Bi2O3对该体系玻璃的结构、特征温度、热膨胀系数和化学稳定性的影响。结果表明,随Bi2O3含量的增加,玻璃的密度增大,Tg、Tf先下降后趋于平缓,玻璃的热膨胀系数先上升后趋于平缓;化学稳定性先增强后降低,当Bi2O3为7mol时,达到极小值。

核壳结构CuO-Bi_2O_3@meso-SiO_2催化剂的制备及甲醛乙炔化性能

为了提高铜铋炔化催化剂的稳定性、抑制活性组分流失造成的活性下降和延长催化剂使用寿命,采用共沉淀法制备Cu O-Bi2O3粉体,并使用溶胶-凝胶法对其进行包覆制备核壳结构Cu O-Bi2O3@meso-Si O2催化剂,利用XRD、低温N2物理吸附-脱附和TEM对其织构和结构进行表征,考察在甲醛乙炔化反应中的催化活性和稳定性。结果表明,核壳结构催化剂整体外观呈球形,Si O2包覆层为有序介孔结构。与工业催化剂和未包覆的Cu O-Bi2O3粉体相比,核壳结构Cu O-Bi2O3@meso-Si O2催化剂在甲醛乙炔化反应中表现出更优异的稳定性。

Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃着色的光谱吸收特性研究

以Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO为基础玻璃,分别采用不同金属氧化物对其着色,研究着色剂种类、着色剂引入量以及玻璃粉粒径对玻璃粉热辐射吸收光谱性能的影响。结果表明:Co_2O_3在600～690 nm和大于1120 nm波长范围的玻璃粉具有最高的吸收率; CuO和MnO分别在690～1120 nm和480～590 nm区间的吸收率高于其它着色剂,对氧化钴该波长的低吸收率具有互补性;采用复合着色剂玻璃的光谱吸收率不具有质量加和特性;玻璃粉的光谱吸收率随玻璃粉粒径的增大而明显增大。研究旨在为热辐射加热封接工艺封接玻璃的开发提供依据。

ZnO-Bi_2O_3混合氧化物厚膜的结构和气敏性能

采用金属蒸气氧化的方法制备了针状ZnO和椭球形Bi2O3纳米颗粒作为气敏厚膜的原材料,其中得到的Bi2O3为δ相和β相的混合物.通过XRD和SEM分析了ZnO、Bi2O3 以及ZnO-Bi2O3混合物厚膜的物相和表面形貌,并测试了厚膜的电导和气敏性能.结果发现纯Bi2O3对乙醇和丙酮蒸气有一定的气敏性能,表现为P型导电;与纯ZnO相比,ZnO-Bi2O3 混合物厚膜对苯、甲苯和二甲苯的敏感度降低,这与厚膜晶粒尺寸增大、其晶界势垒高度增大有关,然而Bi2O3可能作为一种弱的催化剂提高了厚膜对乙醇和丙酮的敏感性能.

CuO-Bi_2O_3粉体催化合成1,4-丁炔二醇的研究

采用均匀沉淀法,以尿素与硝酸铜、硝酸铋反应制得CuO-Bi2O3粉体,研究了其对炔醛法合成1,4-丁炔二醇的催化性能。考察了催化剂用量、反应温度、乙炔空速、甲醛初始浓度以及反应时间等多种因素对反应的影响,实验结果表明,CuO-Bi2O3粉体对合成1,4-丁炔二醇具有较高催化活性,在实验优化条件下反应10 h,丁炔二醇的收率可达91.60%。

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。

ZrO_2含量对Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2系封接玻璃结构性能的影响

采用熔融法制备了Bi2O_3-B2O_3-SiO_2系封接玻璃.采用红外光谱、X-射线衍射、综合热分析、电子扫描电镜、抗弯强度测试等表征方法研究了ZrO_2含量对玻璃试样的结构、物相组成、软化温度、热膨胀系数、耐酸性和力学性能的影响.结果表明:当ZrO_2质量分数低于4%时,玻璃试样中没有晶体析出;当ZrO_2质量分数大于等于4%时,试样中有ZrO_2和α-Bi2O_3晶体析出.玻璃结构中主要存在[BO_3],[BO_4],[BiO_3],[SiO_4]和[ZrO_4]基团.当ZrO_2质量分数小于3%时,随着ZrO_2质量分数的增加,玻璃试样的转变温度Tg和软化温度Tf升高,膨胀系数降低,耐酸性增强,抗弯强度增加;当ZrO_2质量分数为3%时,试样的Tg和Tf达到最大值为510℃和562℃,膨胀系数达到最小值6.92×10-6 K-1,抗弯强度达到最大值49MPa;继续增加ZrO_2的含量,玻璃试样的转变温度Tg和软化温度Tf降低,膨胀系数增大,耐酸性变差,抗弯强度降低.

铁系氧化物对Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3封接玻璃性能的影响

采用熔融淬冷法制备了铁系氧化物(Fe_2O_3、Co_2O_3、Ni_2O_3)掺杂Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3(BiZnB)系玻璃。分别采用差热分析法(DTA)、X射线衍射分析(XRD)、热膨胀仪等测试手段,研究各铁系氧化物对基础玻璃体系结构与性能的影响。结果表明,掺杂铁系氧化物后,BiZnB系玻璃的特征温度有所下降。玻璃转变温度(t_g)从416℃降低至406℃,软化温度(t_f)从464℃降至456℃,开始析晶温度(t_x)从633℃最低降至609℃,其中Ni_2O_3的降低作用最为显著。铁系氧化物的掺杂使玻璃的线膨胀系数(α)从99×10^(-7)/℃^(-1)增大至108×10^(-7)/℃^(-1)。BiZnB系玻璃掺杂铁系氧化物后,仍具有良好的化学稳定性。

Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体接头的电磁性能分析

将Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃钎料用于连接Li-Ti铁氧体,分别采用X射线衍射分析仪和扫描电子显微镜表征连接件相组成和界面形貌,同时表征其磁性能和介电性能,研究连接过程对其电磁性能的影响.结果表明,Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体的效果较好,连接界面无孔洞、裂纹等缺陷.随着连接温度升高,焊缝宽度减小,焊缝中开始出现白色Bi_5Ti_3FeO_(15)相且数量逐渐增多.较低的连接温度和玻璃焊缝及Bi5Ti3FeO15相的引入均不会影响连接件的磁性能.玻璃焊缝的引入同样不会影响连接件的介电常数,但会增加连接件的介电损耗.焊缝中的Bi_5Ti_3FeO15相会同时增加连接件的介电常数和介电损耗.