超细Co3O4粉体的制备及其应用

综述了超细Co3O4粉体的制备方法和特点,简要介绍了超细Co3O4粉体在催化剂、电极、陶瓷等领域的应用现状.     

水热法合成Bi4Ti3O12/BiOI复合光催化剂对罗丹明B催化活性研究

以Bi(NO₃)₃·5H₂O、KI、K₂TiO(C₂O₄)2为原料,通过水热法合成Bi₄Ti₃O₁₂/BiOI(简记为BTI)复合光催化剂,并对合成的复合催化剂进行X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、固体紫外可见漫反射(UV-vis DRS)表征测试,分析样品的晶体结构、元素组成及光性能等。同时,利用250 W的氙灯模拟可见光照射条件,将催化剂对罗丹明B进行降解实验分析。结果表明：较之单相催化剂Bi₄Ti₃O₁₂和BiOI,二者复合后形成的异质结对可见光的吸收效果均有显著提升,其中以BTI-2(Bi₄Ti₃O₁₂与BiOI的摩尔比2∶1)复合催化剂降解效果最佳,降解率可达95.7%。     

Bi2O3/Bi2S3二元异质结光催化剂的合成与制备

半导体光催化技术是解决能源危机和环境污染的有效手段。本文采用水热法制备了Bi₂O₃、Bi₂S₃及Bi₂O₃/Bi₂S₃复合物。以SEM、XRD等表征方法对样品进行分析,以染料为目标污染物考察了催化剂的光催化性能,并以染料的pH值和催化剂的用量以及催化剂的配比三个因素进行光催化实验,通过实验可知在催化剂对染料MB降解时,染料溶液p H值为3、催化剂为10 mg时为最优的降解效果,最大降解率可以达到96%,并提出了复合催化剂在光催化反应中的可能机理。     

Ag@AgCl/Bi4Ti3O12光催化降解亚甲基蓝的反应动力学研究

采用Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂光催化剂,在可见光下处理亚甲基蓝溶液,考察了光催化剂投加量、废水pH值和光沉积时间等对降解效果的影响,进行光催化反应动力学拟合。结果表明,当光催化剂投加量为180 mg, pH值为10,光沉积时间为30 min时,用300 W氙灯光催化降解200 mL,10 mg/L亚甲基蓝溶液60 min时,其光催化脱色率达98.96%,Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂在可见光下催化降解亚甲基蓝溶液的一级反应动力学有较好的拟合度,其表面反应速率k达0.074 11min^-1,半衰期t_1/2为9.35 min,证明Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂有较优的催化性能。     

硅酸铋(Bi4Si3O12)晶列结构中的晶粒尺寸和晶粒夹角分布

取向之夹角也服从正态分布,其总体夹角的平均值为122.3°,标准差为11.1°.     

均匀实验优化Bi4Si3O12粉体制备工艺

本文运用均匀实验设计,研究各工艺参数(原料比,球磨时间,保温时间,煅烧温度等)对固相法制备Bi<,4>Si<,3>O<,12>粉体的影响.通过均匀实验数据直观分析,可以初步确定煅烧温度为800-850℃,氧化铋的挥发量可以忽略.并进行SPSS数据处理可知.煅烧温度对杂相数目的影响显著,其余因素为不显著.最终确定最佳纯度的Bi<,4>Si<,3>O<,12>粉体制备工艺参数:Bi<,2>O<,3>:SiO<,2>(mol%)为1:1.5,球磨时间为5 h,煅烧温度为830℃,保温时间3 h.     

微波水热法制备纳米Fe3O4粉体

通过微波水热法制备了纳米Fe3O4颗粒,并对其进行了Ostwald熟化处理。研究了油酸和氢氧化钠含量对纳米Fe3O4粒径大小以及分散性的影响。利用XRD、TEM等方式对所制备颗粒的结构、形貌进行了表征,结果表明,所制备的纳米Fe3O4粒子属于反尖晶石结构,通过微波加热未经熟化的纳米Fe3O4粒子结晶度较低,平均粒径为6nm。经过在180℃下熟化8h后,转化为结晶度较高,分散性较好,平均粒径为7nm的纳米Fe3O4颗粒。     

n(Bi2O3)/n(SiO2)对Bi2O3-B2O3-SiO2系光伏玻璃背板油墨微观结构和反射率的影响

随着光伏发射极和背面钝化电池双面双玻组件产业的兴起,光伏玻璃背板用光伏油墨的需求量逐年递增。光伏油墨制备成涂层后,其致密程度将直接影响自身的反射率,进而对光伏电池的光电转化效率产生影响。本文通过改变n(Bi₂O₃)/n(SiO₂),探究玻璃熔剂析晶和其对Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂系玻璃熔剂所制备光伏油墨的影响。采用DSC和Raman对玻璃熔剂的特征行为进行了表征,采用XRD、SEM、色度仪对不同光伏油墨涂层的微观结构和反射率进行了研究,并提出了光伏油墨涂层的光反射增强机制。研究表明,n(Bi₂O₃)/n(SiO₂)的升高会使[BiO₃]和[BiO₆]基团含量增多,破坏[SiO₄]玻璃网络的能力增强,玻璃熔剂的转变温度和析晶峰温度逐渐降低,玻璃熔剂的析晶能力逐渐增大。在短时间内烤制...     

Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化荆Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征.以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响.探讨了催化荆投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性.最后,测定了反应动力学参数.     

片状Bi4Ti3O12的合成及表征

采用熔盐法制备了Bi4Ti3O12粉体,研究了煅烧温度和盐的加入量对粉体显微形貌的影响.结果表明:Bi4Ti3O12晶粒呈较规则的薄片状四边形;烧温度的升高,晶粒尺寸显著增大,a-b面取向生长明显;盐与反应原料的质量比为1:1时,晶粒尺寸分布均匀,为6～8μm;晶粒生长遵循Ostwald熟化机理.     

水热法制备钛酸铋粉体的研究

以TiCl4乙醇溶液和Bi（NO3）3·5H2O为原料．NaOH为矿化剂，其摩尔配比的关系为TiCl：Bi（NO3）3·5H2O：NaOH=0．1：0．75：1．5．用水热法合成钙钛矿结构的钛酸铋粉体。讨论了水热合成条件（前驱物和粉体处理、晶化时间、填充率）对钛酸铋粉体结构和形貌的影响。XRD、SEM分析表明，在240℃，晶化时间16h，填充比为60％的条件下，可制备平均晶粒粒径为9～12nm，团聚较轻，颗粒边界明显．球形的钛酸铋粉体。     

钛酸铋陶瓷靶材的热压烧结

纯相、高致密度、结晶良好的陶瓷靶材是物理气相沉积薄膜的前提.采用热压烧结方法制备钛酸铋(Bi4Ti3O12)陶瓷靶材,重点研究了制备工艺对靶材的物相、微观结构和致密度的影响.以Bi2O3和TiO2微粉为原料,采用固相反应法,在800℃合成出纯相的Bi4Ti3O12粉体;加入过量3wt%的Bi2O3,可以有效防止烧结过程中因Bi挥发所产生的杂相,得到纯相的Bi4Ti3O12陶瓷;采用热压烧结方法,进一步实现了Bi4Ti3O12粉体的致密烧结,确定了适宜的制备条件为850℃,30MPa,2b,在该条件下制备的Bi4Ti3O12陶瓷致密度达到99%,晶粒呈片层状,大小约2-4μm,可满足靶材制备薄膜的需求.     

Bi4Si3O12晶列结构中的晶粒变化趋势和相关性分析

在常压下用烧结法制备了具有高有序晶列结构的Bi4Si3O12微晶.利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和环境扫描电镜(Environmental Scanning Electron Microscopy,ESEM)分析了生成晶体的物相和微观形貌.结果表明:生成的是纯的立方相Bi4Si3O12晶体.Bi4Si3O12晶粒总是成对分布,且排列成行,从而形成高有序的晶列结构.其晶粒尺寸变化趋势有两种,一种是逐渐增大或者减小,另一种是晶粒尺寸在某一区域值内基本保持不变.在大多数情况下,每个晶行两侧的晶粒变化趋势具有一致性,每行两侧的晶粒尺寸具有高度的正相关特性.如果某行两侧的晶粒尺寸变化趋势不一致,而且晶粒尺寸不相关,则该行两侧晶粒应该属于两种不同的变化趋势.     

Molten core fabrication of bismuth germanium oxide Bi4Ge3O12 crystalline core fibers

Optical fibers possessing a crystalline oxide core have significant potential for novel and useful electro‐ or nonlinear‐optic waveguides. Presently, however, their utility suffers from the slow speed and limited cladding materials afforded by conventional crystal‐fiber‐growth techniques. Described herein is the development of single phase bismuth germanium oxide crystalline core fibers using conventional glass fiber drawing. More specifically, fibers were fabricated and evaluated based on 2 embodiments of the molten core method. In a first approach, a Bi₄Ge₃O₁₂ single crystal was employed as the precursor and sleeved inside a borosilicate glass cladding. In the second approach, additional Bi₂O₃ was included along with the Bi₄Ge₃O₁₂ precursor single crystal. Glass clad fibers drawn from the precursor Bi₄Ge₃O₁₂ single crystal resulted in a polycrystalline core with various crystal morphologies (line‐like, dendrite‐like, and uniform grains) as will be discussed, while fibers drawn from the Bi₄Ge₃O₁₂ single crystal surrounded by Bi₂O₃ resulted in a more homogeneous microstructure. The eulytine crystal structure was crystallized using both approaches, with the formation of a secondary crystal phase using the second approach. More particularly, this work aims at showing that single phase and phase pure crystalline oxide core optical fibers can be achieved using conventional glass fiber draw processes, although further optimization is necessary for obtaining single crystalline core fibers.     

硅基铌掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜溶胶-凝胶工艺的制备及铁电性改善研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了铌元素(Nb)取代Ti元素的Bi4Ti3O12(BTN)铁电薄膜,研究不同掺杂浓度,不同退火温度等工艺对BTN薄膜的微观特性及剩余极化强度、矫顽场等电性能的影响。研究表明,650℃进行退火的BTN薄膜生长形态,晶粒开始呈棒状生长;当温度高于850℃时,薄膜的c轴生长取向增长趋势不再明显。铁电性方面,对Ti进行2%掺杂取代的BTN薄膜的铁电性能最佳。从而获得了BTN薄膜制备的合理工艺参数。     

退火温度对硅基铁电薄膜Bi_4Ti_3O_(12)晶相结构的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备铁电Bi4Ti3O12 (BIT)薄膜,研究退火温度对其微观特性的影响,以掌握制备工艺中最佳退火温度。研究表明,随着退火温度的增加,BIT薄膜的c轴取向生长更明显,晶粒尺寸增加,同时表面粗糙度增加;从退火750℃开始,晶粒开始呈棒状生长;当温度高于850℃时,薄膜的c轴生长取向增长趋势不再明显。退火时间对薄膜的相结构和生长取向没有明显影响。     

Effects of cerium on structures and electrical properties of (Nb,Ta) modified Bi4Ti3O12 piezoelectric ceramics

Bi₄Ti₃O₁₂ high-temperature piezoelectric ceramics composed of 0.03 mol (Nb, Ta)⁵⁺ substituting B site and x mol CeO₂ (x = 0–0.05, abbreviated as BCTNT100x) substituting A site were synthesized by the conventional solid-state reaction method. The effects of Ce additive on the structures and electrical properties of resulting Bi₄Ti₃O₁₂-based ceramics were systematically investigated. In-situ temperature-dependent X-ray diffraction (XRD) confirmed that the phase structure of BCTNT100x ceramics change from orthorhombic structure to tetragonal structure as temperature increased. The ceramics at Ce content x = 0.03 illustrated optimal performances with superior piezoelectric constant (d₃₃ = 36.5 pC/N), high Curie temperature (T_C = 649 °C), and large remanent polarization (2P_r = 21.6 μC/cm²). BCTNT3 ceramics also possessed high d₃₃ of 32.5 pC/N at an annealing temperature of 600°C, with electrical resistivity preserved at 10⁶ Ω cm at 500 °C. These results demonstrate that BCTNT100x ceramics can be used as high-temperature piezoelectric devices.     

Bi4Si3O12纳米粉体的制备与表征

以正硅酸乙酯和Bi2O3为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硅酸铋(Bi4Si3O12)纳米粉体.通过X射线衍射和电子显微镜分析了合成粉体的相结构和形貌,测定了粉体的粒度分布曲线,研究了正硅酸乙酯用量对产物相组成的影响.结果表明:干凝胶粉末在750℃热处理2 h,得到了粒径为40～100nm的粉体.正硅酸乙酯的实际用量为理论用量的6倍时,可以制备出相组成为Bi4Si3O1 2的纳米粉体.纳米尺度的Bi4Si3O12材料的激发光谱和发射光谱相对于晶体材料发生了蓝移.