Soil Profile Concentration Distributions of Antimony and Bismuth across Southeastern Missouri (USA)

Recent research has suggested that increased industrial and technological utilization of antimony and bismuth necessitates greater research to determine the soil and water chemistry and the environmental risks associated with these elements. The near-total soil profile concentrations of antimony and bismuth were determined for key soil series across southeastern Missouri. The antimony concentrations ranged from 0.65 to 0.08 mg kg−1, whereas the bismuth soil profile concentrations ranged from 0.92 to 0.03 mg kg−1. Most pedons showed antimony concentrations ranging from 20 to 30 mg kg−1, whereas bismuth concentrations were commonly 10 to 20 mg kg−1. For soils having argillic horizons, antimony and bismuth concentrations were greater for the illuvial horizons than the eluvial horizons, whereas Entisols, Inceptisols, and one Vertisol showed rather uniform antimony and bismuth concentrations, features paralleling the soil texture distribution. Both antimony and bismuth showed significant correlations with iron.

碳酸氧铋基光催化材料的改性研究进展

碳酸氧铋是一种典型的铋基半导体光催化材料,其具有[BiO]_(2)^(+2)和CO_(3)^(2-)层交替组成的独特层状晶体结构。通过改性可促进(BiO)_(2)CO_(3)的可见光响应能力以及光生电荷分离效率,从而提升其光催化性能。本文主要从贵金属沉积、元素掺杂、异质结构建以及氧空位缺陷等方面综述了碳酸氧铋基光催化材料的改性研究进展。同时指出碳酸氧铋的改性研究需致力于进一步简化制备工艺,并使得改性工艺控制更加精准,以使其在有机污染物降解、光解水制氢等方面得到更好的应用前景。

X、γ射线无铅辐射屏蔽材料的研究进展

随着核技术的发展,人们在辐射场中工作的机会显著增加,对于高性能辐射屏蔽材料的需求日益凸显。传统的铅制品屏蔽材料存在弱吸收区,防护效果差,且铅元素本身对人体有毒理作用,已经无法满足现代需求。因此研究绿色、无毒的新型无铅辐射屏蔽材料正成为热门话题。本文主要综述了几种基于稀土元素、铋元素和钨元素的复合辐射屏蔽材料的研究进展,重点分析了其在X射线和γ射线防护中的应用潜力。稀土元素因其高密度和良好的辐射吸收能力而受到广泛关注,铋元素则以其优异的无毒特性和较高的屏蔽效能逐渐成为铅的理想替代品。而钨元素以其较大的原子序数和密度,在提高材料屏蔽性能方面也展现出良好的前景。

不同温度LBE对主容器振动特性的影响分析

采用流固耦合的方法,利用ANSYS软件对铅基快堆主容器在空气中和不同温度铅铋共晶(Lead-BismuthEutectic,LBE)介质中的振动特性进行了研究。主容器采用实体建模,铅铋共晶介质流体采用FLUID30单元进行模拟,考虑铅铋共晶介质附加质量对主容器振动特性的影响。计算结果表明,主容器在空气中的两种模型前六阶模态均为一阶梁式振型以及低阶壳式振型。由于两种模型约束条件的差异,振型出现的顺序有所不同。铅铋共晶环境中的前六阶振型与空气中相比,没有出现更高阶的振型,但由于附加质量的影响,其各阶频率计算值大幅下降,下降幅度在80%左右,同时伴随着振型互换的现象出现;随着温度的升高,主容器的各阶振型频率均呈现降低的趋势,当温度从150℃上升至390℃时,频率降低大约27.3%。

ICP-AES法测定含银铅铋合金锭中7种杂质元素

待测样品加入(1+1)硝酸溶解完全后,通过选择合适的称样量和待测试液稀释比消除铅铋的基体干扰。通过试验选择了分析谱线及其他仪器分析条件,在选定的仪器条件下,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定试液中镍、铜、铁、钴、锌、锑、硒7种杂质元素的分析方法。各元素工作曲线相关系数均大于0.999,同时对各元素进行了方法检出限、样品的精密度和加标回收试验,各元素的相对标准偏差为0.41%~8.57%,回收率为98.0%~106.9%,该方法简便、快速,可以满足含银铅铋合金锭中各杂质元素的测定要求。

基于碲化铋基柔性热电器件的自取能温度传感器结构设计及性能研究

本工作以开关柜触头这一易发热设备为研究对象,选取碲化铋基柔性热电器件构建自取能温度传感器。将柔性热电技术与无线传感技术相结合,开发适应电力设备运行特性的自取能可塑型温度传感材料器件,同时实现就地自取能和电网设备运行状态温度参数在线感知。利用COMSOL有限元软件系统研究了环境(温度和对流换热系数)、器件拓扑结构(高度和填充率)、界面接触电阻/热阻等因素对碲化铋基柔性热电器件输出性能的影响。模拟结果表明,在热端温度为308.15 K、环境温度为288.15 K、对流换热系数为5 W/(m^(2)·K)的边界条件下,热电臂高度2 mm和填充率15%的热电器件能够达到最大输出电压95 mV、最大输出功率0.83 mW,满足无线通信模块传输电压信号的用电需求。通过本研究工作发现,降低环境温度,增加对流换热系数,优化热电臂高度或填充率,或降低界面接触电阻/热阻有利于提高热电器件的开路电压和输出功率。

微量元素铋、锑对大断面球铁件石墨形态的影响

本实验使用光学显微镜和分析电镜检查了石墨形态。实验结果表明，在含稀土的球铁中加入铋，锑可以使石墨球数量显著增加，并使石墨球更加细小、圆整，消除了大断面球铁中的畸变石墨。另外，检查结果发现，石墨核心主要是由稀土与铋、锑、铝等元素组成的复杂化合物。因此，可以认为导致大断面球铁石墨畸变的根本原因是缺乏足够的稳定结晶核心。

环保铋黄铜中各元素含量对切削性能的影响

研究环保Bi黄铜中各元素含量对切削性能的影响,对合理选择其化学成分具有重要的意义。试验表明,随着Cu含量的提高其切削性能逐渐下降;随着Bi含量的提高其切削性能逐渐提高;随着稀土含量的增加其切削性能先减少后增加,且稀土含量在0.03%和0.09%时的效果相同。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铋及氧化铋中5种杂质元素

研究了微波消解样品，电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法同时测定铋及氧化铋中Cu，Fe，Pb，Ni，Cr的新方法；详细地讨论仪器工作参数的优化和样品基体、共存离子以及待测元素间的干扰，确定实验的最佳测定条件。结果表明，方法的检出限为0．003～0．013μg／mL。回收率为95．1％～106．4％，RSD小于2．8％。该法已应用于铋和氧化铋中上述5种杂质元素的测定。

吐温60-盐-水溶性螯合剂液-固萃取体系

吐温60水溶液在无机盐存在下能分成液-固两相。本文研究了水溶性螯合剂偶氮胂Ⅲ、XO在两相间的分配。讨论了用XO作萃取剂,Zr(Ⅳ)、Bi(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Sc(Ⅲ)在吐温60固相中的萃取行为。实现了Zr(Ⅳ)-Sc(Ⅲ)、Zr(Ⅳ)-Cu(Ⅱ)的定量分离,初步探讨了吐溫60相的萃取机理。

富铼渣浸出工艺改进试验研究

针对某铜业公司铼酸铵回收系统铼浸出率不高及产品铼酸铵品位较低的现实情况,将原有的高酸氧化浸出改为单一双氧水体系氧化浸出,采取实验室小型试验研究方式,进行富铼渣浸出工艺改进试验研究。试验结果表明:在双氧水用量400 m L/100 g渣、时间120 min、浸出温度70℃条件下,浸出液中铼的浓度可达1 988 mg/L,相较原有生产工艺,铼浸出率得到大幅提高,平均达到90%以上;同时杂质铋、砷的浓度分别从110~150 mg/L和260~400 mg/L下降到33.62 mg/L和14.35 mg/L,杂质浸出明显降低。

ZnO压敏陶瓷实际Bi元素的含量

建立了压敏陶瓷实际Bi元素含量检测品质的控制方法,讨论了烧结方式、温度及保温时间对Bi元素挥发量的影响,研究了实际Bi元素含量对压敏陶瓷显微结构、电性能的影响．实验表明,采用电感耦合等离子体光学发射光谱仪检测样品Bi元素含量,实际检测极限为1．0×10-6．通过优化烧结,有效控制了Bi元素挥发,从而获得均匀的显微结构和预定晶界,得到电学性能优良的ZnO压敏陶瓷．

铋配合物的合成与性能研究进展

同族元素中铋的原子半径大,电负性小,碳-铋键容易发生断裂,能够作为中间体用于官能团的转换。铋配合物主要应用于医药、催化剂、半导体材料等领域。围绕铋配合物的性质、合成方法、参与催化的化学反应、抗病毒和抑菌生物活性方面的研究情况进行了重点介绍,并对今后的发展进行了展望。

Fe/Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)热电元件高温稳定性研究

热电元件的界面高温稳定性是决定热电器件服役性能和应用前景的重要因素,而阻挡层和热电材料之间的界面扩散和界面电阻则是评价热电元件高温稳定性的主要标准。为了进一步提升P型碲化铋热电器件的界面稳定性,本研究采用高通量筛选的方法选定适用于P型碲化铋的Fe阻挡层材料。通过一步烧结的方法制备了Fe/P-BT的热电元件,并系统研究了高温加速老化实验下的Fe/P-BT的界面微观结构的演变和界面电阻率的稳定性。在老化过程中,Fe/P-BT的界面连接良好且Fe-Sb-Te的三元扩散层的成分基本不变。扩散层厚度与时间的平方根成线性关系,生长激活能为199.6 kJ/mol。Fe/P-BT的界面电阻率较小且随着老化时间延长缓慢增大,在350℃老化16 d后仍然低于10μΩ·cm^(2)。基于界面扩散动力学的寿命预测表明Fe可以用作Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)热电元件的阻挡层材料。

Bi_(2)Te_(3)基晶棒线锯切片翘曲度的有限元分析

碲化铋基热电材料切片的翘曲度对热电制冷片的质量有重要影响,是多线切割过程中必须控制的质量因素。通过建立多线切片过程的顺序耦合热应变分析有限元模型,以切片表面节点位移反映切片翘曲度。首先建立温度场三维有限元模型,模拟切割过程温度场分布;然后以温度场结果为边界条件,建立热应变分析模型;按照不同的张紧力、进给速度、线速度工艺参数组合进行仿真模拟,计算出相应的翘曲度值,研究翘曲度与各工艺参数之间的关系。结果表明:张紧力增加,翘曲度减小;进给速度增加,翘曲度增大;线速度增大,翘曲度增大。

铋的特殊性质及其在高新技术领域的应用前景

我国的铋储量和产量均居世界首位,但是由于它的应用市场主要在欧美等国家,出口量及市场价格长期受国外市场和资本的控制。总结了铋的特殊性质,如无毒、密度大、熔点低、冷胀热缩、超导性、抗磁性、光伏效应等;分析了铋在高新技术领域的发展,包括铋基催化材料、铋基钙钛矿太阳能电池、铋基低熔点合金3D打印技术、铋基柔性可穿戴设备和铋基癌症诊疗一体化平台等方面。期望为铋元素及其化合物的深入研究与开发提供参考,并促进我国相关铋产业的发展。

Li/Ce/La共掺杂对CaBi_2Nb_2O_9陶瓷晶体结构及电学性能的影响

采用固相反应法制备(Li_(0.5)Ce_(0.25)La_(0.25))_xCa_(1-x)Bi_2Nb_2O_9铋层状结构压电陶瓷,分析多元稀土元素掺杂对CaBi_2Nb_2O_9(CBN)陶瓷晶体结构、微观形貌及电学性能的影响。Rietveld结构精修表明,多元稀土元素进入晶格内部形成固溶体,掺杂使晶体结构有由斜方晶系向四方晶系转变的趋势,反位缺陷中A位的Bi^(3+)具备6s2孤对电子,抑制这种变化趋势。SEM照片显示,掺杂主要抑制晶粒沿垂直c轴平面生长,这是由于稀土氧化物具备较高的熔点,在烧结过程中不易扩散。准同型相界附近,垂直b轴方向的a滑移面被打破,极化方向沿a轴和b轴,导致压电性能增强。其中,(Li_(0.5)Ce_(0.25)La_(0.25))_(0.17)Ca_(0.83)Bi_2Nb_2O_9陶瓷具备最优异的性能:居里温度为913℃,压电系数高达16.4 pC/N;经850℃退火2 h,其d33值为14.0 pC/N,约为原始值的85.4%。

铋锑试金测定硫化铜镍矿中钌铑钯铱铂

建立了用于预富集硫化铜镍矿中钌铑钯铱铂5种铂族元素的铋锑试金方法。40.0 g氧化铋、25.0 g硼酸、10.0 g碳酸钠、1.00 g淀粉与10.0 g待测样品于120 mL瓷皿中,充分混匀,850℃入炉,20 min后升至1000℃,保留40 min,出炉后趁热倾倒熔渣,使铋试金于空气中自然冷却。设计两段灰吹流程,铋试金先在镁砂灰皿内灰吹,直至剩余直径约5 mm,而后直接转入盛有20 g熔融锑粉的坩埚盖中继续灰吹,获得直径约1 mm的试金合粒。所得合粒经微波消解,冷却后定容至10 mL。铂钯用ICP-OES分析;钌铑铱质量数选择^99Ru,^103Rh和^191Ir,以^115In和^185Re为内标,应用ICP-MS分析。对标准物质GBW07196平行测定12次,铂族元素相对标准偏差为7.0%-9.5%。在10 g取样量条件下,方法对Ru,Rh,Pd,Ir和Pt的检出限分别为0.027,0.016,0.11,0.10和0.11 ng/g。应用本方法处理标准物质GBW07194,GBW07195和GBW07196均获得了满意的结果。

光谱法测定磷矿中六种过渡元素及秘

本文研究了磷矿样品中6种过渡元素及铋的分析方法,不必进行化学分离,选择了同时测定六种过渡元素及铋的合适条件,获得满意结果。

含铋易切削钢表面裂口缺陷分析及改进

采用金相显微镜、扫描电镜及电子探针对含铋易切削圆钢表面裂口缺陷进行了分析和研究.结果表明:铋元素富集在硫化锰周围,在圆钢轧制过程中铋呈熔融状态,随着辊缝的挤压变形,硫化锰与基体之间产生微裂纹(或孔隙),不同位置的微裂纹相互扩展,形成贯穿表面的裂口缺陷.