纳米Bi2O3粉体的制备与性质研究

本文采用均匀沉淀法合成了纳米Bi2O3粉体材料,应用TEM、XRD、XPS对其形貌和结构进行了表征。通过实验研究确定纳米Bi2O3粉体最佳工艺条件：Bi^3＋溶液的浓度为0．125mol·L^-1;DBS作为添加剂,其最佳浓度为0．023mol·L^-1;最佳焙烧温度750℃。     

纳米Bi_2O_3光催化降解有机物研究进展

Bi2O3具有较强的可见光催化活性被广泛用于有机物的光催化降解研究。综述了Bi2O3的光催化性能、存在的主要问题以及解决方法。Bi2O3基复合光催化剂、金属掺杂以及量子点修饰可以进一步增强Bi2O3的光催化活性和抗光腐蚀性,适当的金属掺杂能增强Bi2O3催化剂的结构稳定性。     

三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3的制备及其可见光催化性能

25℃下,以Bi(NO_3)_3·5H_2O和KI为原料,在乙二醇和水的混合体系中进行磁力搅拌,继而通过NaOH溶液处理获得具有异质结的三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3半导体材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等方法对样品进行表征与分析;然后以制备的样品为催化剂,研究其对罗丹明B的可见光催化降解作用.结果表明,添加15mL 2.0mol·L~(-1) NaOH溶液处理所得的Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3-15样品在2h内对罗丹明B的降解率为84.5%,表现出良好的光催化活性.     

Bi_2O_3纳米纤维的制备、表征及光催化性能

采用溶胶-凝胶过程和静电纺丝技术相结合的方法,以聚丙烯腈(PAN)和硝酸铋为前驱物,制备了PAN/Bi(NO3)3复合纤维,该复合纤维经高温煅烧得到了Bi2O3纳米纤维.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、紫外可见漫反射光谱等测试技术对样品的结构与性能进行了表征.结果表明,Bi2O3纳米纤维为规则的一维结构,直径分布均匀,具有较强的紫外光吸收性能.以罗丹明B为模拟污染物,考察了Bi2O3纳米纤维的光催化性能.实验结果表明,煅烧温度为500℃时,光催化活性最佳,TOC去除率为48.7%.     

纳米SiO2粉体的制备及其性质研究

采用溶胶—凝胶法制备了纳米SiO2,研究了3种干燥条件对制备纳米SiO2粉体的影响,对制备的纳米SiO2粉体的表面结构做了分析。结果表明:通过CO2超临界流体技术制备的SiO2超细粉体分散性好,比表面积高,粒径为30nm左右。     

复合纳米材料Bi_2O_3-TiO_2的制备与表征

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前驱体,制备了Bi2O3-TiO2复合纳米粉体材料,利用XPS、XRD、UV-Vis等现代化技术手段对复合纳米材料的结构和性质进行了表征。研究结果表明,TiO2的加入阻碍了Bi2O3晶粒的生长,导致复合纳米材料粒径的减小;而光生电子产生于Bi2O3并迁移到TiO2表面,所需的激发光频率变低,从而使复合纳米材料的吸光波长向可见光区域扩展。     

纳米Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的制备及光催化活性评价

在超声波作用下采用水解法制备Bi2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,对有机染料进行光催化降解实验,考察Bi2O3/TiO2的光催化性能.结果表明:Bi2O3与TiO2复合拓宽了催化剂对光的吸收范围,提高了TiO2的光催化活性,掺杂量(Bi2O3)为0.25%(w)复合光催化剂催化活性最高.考察了催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH值等因素对罗丹明B降解效果的影响,降解反应遵从假一级动力学模型,测得反应速率常数为0.0574min-1.     

高Bi_2O_3低B_2O_3含量的PbO－Bi_2O_3－B_2O_3系统研

通过传统熔体冷却方法确定了高Ｂｉ２Ｏ３低Ｂ２Ｏ３含量的ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系统形成玻璃的最少Ｂ２Ｏ３引入量；利用Ｘ射线衍射分析和红外光谱分析方法研究了由Ｐｂ３Ｏ４，Ｂｉ２Ｏ３单一氧化物、高Ｂｉ２Ｏ３含量的ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３二元系统及高Ｂｉ２Ｏ３低Ｂ２Ｏ３含量的ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３三元系统经熔融冷却而获得物质的结构特点，探讨了少量Ｂ２Ｏ３的引入对该三元系统形成玻璃的作用和形成无定形结构的可能机制。     

Ce掺杂Bi_2O_3纳米棒及热电性能研究

当今,大量化石能源(煤炭、石油和天然气)燃烧造成的环境污染和能源短缺的问题日益严重.寻找一种高效、绿色、低成本和可持续的能源材料是现今能源科学研究的重点工作之一.热电技术是能够利用收集工厂、汽车等产生的废热形成温度梯度通过塞贝克效应转化为电能,通过珀尔帖效应可用于制冷.热电材料是热电技术的关键.因此,热电材料的性能研究对于未来解决能源问题具有举足轻重的作用. Bi_2O_3是一种绿色环保、低成本同时具有较高的塞贝克系数的热电材料.但由于导电性差,到目前为止, Bi_2O_3的功率因子(PF)最大为1.05×10~(-3)WK~(-2)m~(-1).制备纳米材料是提高热电转换效率的重要方法之一,本文通过简单的化学气相沉积法(CVD),成功合成Ce_xBi_(2-x)O_3(x=0, 0.1%, 0.2%, 0.3%)纳米棒,并对其进行化学成分、形貌和微观结构分析.常规X-射线衍射花样(XRD)/小角掠射XRD (GIXRD), X-射线光电子能谱(XPS)测量,证明所得的样品为Ce_xBi_(2-x)O_3.通过扫描/透射电子显微镜观察,发现产物为分散均匀的纳米棒,并冷压成圆块.本文用热电性能测试系统(ZEM-3)对样品的电输运性能(赛贝克系数和电阻率)进行测试,并利用激光热导仪(LASER FLASH DLF-1)和差式扫描量热仪(EXSTAR 6200)测试样品的热导率.结果表明,在479 K下, Ce_(0.2)Bi_(1.8)O_3样品的功率因子(PF)为1.265×10-2WK~(-2)m~(-1),ZT值为0.57×10~(-2),远高于未掺杂的样品,因此Ce掺杂的Bi_2O_3热电材料在能源/材料/器件具有良好的应用前景.     

水热法制备α-Fe_2O_3纳米球及其光催化性质研究

以硝酸铁、草酸为原料,采用水热反应法合成球形α-Fe2O3纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相和形貌进行表征,研究水热反应温度对物相形成和形貌影响的规律;同时以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为实验光源对产物进行了光降解性能测试.结果表明:水热反应温度的提高有利于α-Fe2O3晶体颗粒的晶化,并使其粒径分布均匀,形貌趋向于球形.在光催化性能测试中,随着光照时间的延长,纳米α-Fe2O3对甲基橙的降解率不断提高.     

超细Bi_2Mn_4O_(10)粉体的制备及其表征

以次碳酸铋(BiO)_2CO_3?5H_2O和碳酸锰MnCO_3为原料,无水乙醇为研磨介质,采用球磨-煅烧法制备环境友好型Bi_2Mn_4O_(10)近红外反射涂层用材料。采用X线衍射、扫描电镜、激光粒度仪以及近红外分析仪对Bi_2Mn_4O_(10)的理化性能和近红外反射性能分别进行表征,考察前驱体不同煅烧温度对煅烧产物物化性能的影响。研究结果表明:通过湿法球磨可以获得混合均匀的次碳酸铋和碳酸锰机械混合前驱体;前驱体的最佳煅烧温度为650℃,所得到的Bi2Mn4O10形貌呈类球形或多面体,中位粒径D50=2.449 nm。在波长γ为1 000 nm的近红外反射率可达50%以上,2 000~2 500 nm高波段反射率则高达60%以上。     

铈掺杂Bi_2O_3的制备及光催化性

通过微波水热辅助制备不同铈掺杂的氧化铋光催化剂。利用荧光光谱(PL)、X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫发射光谱(Uv-vis DRS)等对催化剂物相和光谱特性进行了表征。结果表明,适量的铈掺杂能有效抑制Bi_2O_3由四方β相向单斜α相转变,并且能使Bi_2O_3光吸收范围拓展到更宽的可见区。甲基橙的光催化降解实验表明,铈掺杂后的Bi_2O_3具有更好的可见光催化性能,其中铈掺杂质量分数为2%的样品对甲基橙(20 mg/L)的催化效果最好,当添加量为1 g/L,中性环境中光照4 h后甲基橙的降解率可达85%。     

Bi_2O_3-PbO-B_2O_3玻璃的颜色及着色

本文讨论了Ｂｉ２Ｏ３－ＰｂＯ－Ｂ２Ｏ３玻璃的性质,介绍了该玻璃的配方及工艺,针对基础玻璃的颜色进行了研究,选用不同的着色剂,使基础玻璃着成了多种颜色。     

纳米α-Fe_2O_3制备工艺的研究

用微乳液法制备纳米α-Fe2O3,研究不同反应温度和煅烧温度对其晶型结构和形貌的影响,并用X射线衍射仪(XRD)对其进行表征、用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌。结果表明,当煅烧温度大于600℃时,所得样品均为α-Fe2O3,随着反应温度和煅烧温度的增加,α-Fe2O3粒子的粒径逐渐增大,表面呈现蓬松多孔状,而且出现少量团聚现象。     

纳米ZnTiO3粉体的制备

以ZnCl2、TiCl4为原料,以氨水为沉淀剂,采用特殊液相沉淀法制备锌的钛酸盐。经过透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）表征,ZnTiO3粉体的粒径为2-3 nm,分散性好,粒径分布均匀,粒子呈球形或近球形属六方菱形微晶。     

纳米ZnTiO3粉体的制备

以ZnCl2、TiCl4为原料,以氨水为沉淀剂,采用特殊液相沉淀法制备锌的钛酸盐.经过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征,ZnTiO3粉体的粒径为2-3 nm,分散性好,粒径分布均匀,粒子呈球形或近球形属六方菱形微晶.     

纳米TiO2粉体的制备

以钛酸丁酯为前驱物，采用溶胶-凝胶（sol-gel）技术，制备出粒径在5nm～20nm范围的TiO2粉体，并通过红外，X-衍射，Roman光谱技术对该粉体进行表征。此外，还对纳米材料制备过程中影响微粒粒径的有关因素进行较为深入的探讨。     

Bi_2O_3/g-C_3N_4复合催化剂的制备及其性能研究

分别以硫脲、尿素、二氰二胺为前驱体,采用热解法合成g-C3N4,再将其与Bi2O3以不同质量比复合煅烧制备Bi2O3/g-C3N4光催化剂,并用XRD、紫外-可见光谱、光致发光光谱等对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了Bi2O3/g-C3N4光催化剂的紫外光催化活性。探索添加不同清除剂(异丙醇、草酸铵、对苯醌、H2O2酶)后对紫外光催化活性的影响;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了Bi2O3/g-C3N4光催化剂表面羟基自由基的生成。实验结果表明:(1)在450℃下煅烧硫脲制备的g-C3N4具有较高的光催化活性;(2)当g-C3N4在Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂中质量百分率为80%时,Bi2O3/g-C3N4的光催化活性最高,甲基橙的光催化降解率达到59.1%。     

纳米HfO2粉体的制备工艺研究

该文以HfOCl2为原料，分别选用分子量为400、1000和6000的3种聚乙二醇(PEG)作分散剂，在70℃和25℃的反应温度条件下，采用反向滴定化学沉淀法制备出HfCh纳米粉体．X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)的分析结果表明：在70℃的反应温度条件下，加入3种分散剂制备的HfO2粉体的平均晶粒度均小于50nm；用高分子量的分散剂PEG6000所制得的粉体晶粒度更加细小；PEG6000的加入量在0．5％～2．5％质量分数范围内变化对最终的粉体晶粒度影响不大；在25℃的反应温度条件下，加入同样分散剂制备的HfO2粉体的平均晶粒度更加细小，平均晶粒度在30nm左右．用TG／DSC结合XRD对纳米HfO2粉体的研究结果表明：HfO2纳米粉体的晶型转变温度比微米HfO2材料降低了251℃左右(由891℃降低至640℃)，并且在焙烧温度大于660℃时，生成了只有在高温高压条件下才能存在的斜方相HfO2．     

Al_2O_3/ZrO_2复合粉体的制备及表征

以Al(NO3)3.9H2O和ZrOCl2.8H2O为前躯体,NH3.H2O为沉淀剂,用共沉淀法制备出了Al∶Zr不同摩尔比的复合粉体,在不同温度下煅烧,利用TG-DSC、XRD、SEM分别对粉体进行表征,并由谢乐公式算出粉体粒度.结果表明相同煅烧温度下复合粉体的粒度随氧化锆含量的增加而增长,复合粉体中t-ZrO2的存在不仅受煅烧温度的影响而且受Al∶Zr摩尔比的制约.