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%。

Na_(2)O对锂铝硅微晶玻璃析晶及性能的影响

采用熔融法制备了不同Na_(2)O含量的透明锂铝硅微晶玻璃,通过DSC、XRD、FESEM等测试方法研究了不同Na_(2)O含量对玻璃析晶及性能的影响。结果表明:Na_(2)O的引入能显著降低玻璃的转变温度和析晶温度,抑制LiAlSi_(4)O_(10)晶相的析出。但Na_(2)O的引入促使微晶玻璃中析出Li_(2)Si_(2)O_(5)新相,并且随着Na_(2)O引入量的增加,Li_(2)Si_(2)O_(5)转变为主晶相。由于晶体尺寸均为纳米级,主晶相的转变对透过率影响较小,微晶玻璃的可见光透过率均高于85%。主晶相的转变有效增强了微晶玻璃的机械性能,其弯曲强度由300 MPa提升至331 MPa。Na_(2)O的引入有效增强了Na-K交换,Na_(2)O含量为4%(质量分数)的Li 2O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃在410℃的KNO_(3)熔盐中交换6 h后,维氏硬度由7.108 GPa提升至7.403 GPa,弯曲强度由331 MPa提升至470 MPa。

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。

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。

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.

Bi_2O_3含量对电子玻璃电性能及结构的影响

以Bi2O3-B2O3-ZnO-Al2O3系为基础,调整Bi2O3与B2O3的含量以制备低熔点电子玻璃,研究了高含量Bi2O3对玻璃电性能的影响。并通过红外光谱对玻璃的结构进行了分析。结果表明:玻璃的转变温度tg、εr和ρv随着Bi2O3含量的增加而降低,而tanδ则增大。当w(Bi2O3)约为80%时,tg约为445℃,ρv约为1.9×1013Ω·cm。

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。

高Bi_2O_3含量对低熔点电子玻璃结构和绝缘性能的影响

研究了在Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO-Al_2O_3系低熔点电子玻璃中高含量的Bi_2O_3对所形成玻璃在结构和绝缘性方面的影响,分析了Bi_2O_3和B_2O_3含量的变化对玻璃的介电损耗(tgδ)、介电常数(ε)、体积电阻率(ρ_v)和玻璃转变温度(T_g)的作用。并通过红外光谱对玻璃的结构进行了分析。

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。

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。

Bi_2O_3-Ga_2O_3-CdO系统玻璃的Raman光谱和X射线光电子能谱研究

用X射线光电子能谱和Raman光谱研究了Bi2 O3-Ga2 O3-CdO系统玻璃的结构 .Raman光谱曲线被分离成 6个谱带 ,4条谱带分属于不同键长的Bi—O振动 ,一条谱带属于Ga—O振动 .Bi2 O3-Ga2 O3 二元系统玻璃的Raman散射最强峰位于 40 0～ 42 0cm- 1 ,当Ga3 + 离子被Cd2 + 离子取代后 ,Raman散射最强峰移向 5 95～ 6 30cm- 1 .随着Ga2 O3 含量的增加 ,位于高波数属于Bi—O振动的 2条谱带强度降低并朝低波数移动 ;位于低波数属于Bi—O振动的 2条谱带强度增加并朝高波数移动 ,添加CdO则出现相反的效应 .X射线光电子能谱显示出非常低的O1s电子结合能 ,甚至低于碱硅酸盐玻璃中非桥氧的O1s电子结合能 ,并且不可能分为桥氧和非桥氧 ,O1s和Bi4f的电子结合能都随Ga2 O3

Bi_2O_3纳米晶玻璃三阶非线性光吸收性质的研究

利用溶胶凝胶法结合气氛控制方式合成了含Bi2O3纳米晶钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）、扫描模式透射电子显微镜（STEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及选区电子衍射（SAED）对掺杂在钠硼硅玻璃中Bi2O3纳米晶的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒开孔Z-scan技术详细地研究了Bi2O3纳米晶玻璃在800 nm处不同激发光强度下的三阶非线性光吸收性质.结果表明,在钠硼硅玻璃中形成了尺寸小于10 nm的Bi2O3单斜晶系纳米晶.随着激发光强度的增强,该玻璃的三阶非线性光吸收性质产生由饱和吸收向反饱和吸收的转变.进一步,计算得到的该玻璃三阶非线性极化率χ（3）的数量级范围在10-19-10-18m2/V2之间.这一结果说明该玻璃具有良好的非线性光学性能,并且在光限幅器等非线性光学领域具有潜在的应用价值.

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。

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.

SrO-ZnO-B_2O_3-SiO_2-M_2O_3(M=Y,La,Gd)玻璃的制备和发光

采用传统熔体冷却技术制得了新型SrO-ZnO-B2O3-SiO2-M2O3(M=Y,La,Gd)发光玻璃。对玻璃密度、紫外-可见光区的透过性能以及荧光发射进行了检测。结果表明:SrO-ZnO-B2O3-SiO2(SZBS)玻璃在可见光区具有高透过性能,稀土氧化物的引入增强了玻璃在可见光区的透过率。SZBS玻璃的激发主峰位于221nm附近,发射光谱则是峰值位于410、475和502nm附近的宽带,且蓝绿光强于紫外光发射,紫外光和蓝绿光发射分别归属于ZnO激子复合发光、Zn间隙原子的复合发光以及电子和深俘获的空穴复合发光。在SZBS玻璃组成中引入稀土氧化物造成激发峰红移并能增强玻璃的蓝绿光发射。

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。

溶胶-凝胶法制备Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系低温玻璃料

以有机锌盐、有机锂盐、正硅酸乙酯、硼酸为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功制备出Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃料,通过TG-DTA、FTIR、XRD等材料测试方法对Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃料进行分析。结果表明:最佳pH值是4.5,反应温度是40℃,最佳配比Li_2O∶ZnO∶B2O_3∶SiO_2=15∶15∶10∶60;干凝胶开始析出晶体的温度为480℃;当热处理温度为660℃时,能够生成稳定的SiO_2晶体,样品晶粒粒径为55.1nm。

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.