Large electrocaloric effect with ultrawide temperature span in Na1/2Bi1/2TiO3-based lead-free ceramics

Innovative cooling technologies are recognized by many industries as a crucial part of their system design. A large electrocaloric effect (ECE) and extended working temperature are the key issues hindering the realization of electrocaloric refrigeration technology. In this work, large ECE (ΔT = 0.8–0.9°C @ 4 kV/mm) with an ultrawide temperature span from 30 to 120°C is noted for lead-free (Na_1/2Bi_1/2)_0.80Sr_0.20(Zn_1/3Nb_2/3)_xTi_1-xO₃ ceramics. The excellent ECE performance can be ascribed to the evolution of polar nanoregions. Our work suggests that this material is promising for applications in solid-state refrigeration systems with a broad range of operating temperatures.     

稀土掺杂硼酸盐Bi2ZnB2O7: xDy3+光催化剂的合成及其催化机理

采用高温固相反应法制备了一系列镝离子掺杂Bi₂ZnB₂O₇（BZBO）光催化剂。通过XRD、TEM和HRTEM等手段对BZBO: xDy³⁺材料的结构及形貌等进行了表征,通过RhB溶液在紫外灯下的光降解实验研究了不同浓度镝离子掺杂对BZBO光催化性能的影响。RhB光降解实验结果表明,当Dy³⁺在BZBO中的掺杂量为4%时,BZBO: 4%Dy³⁺具有最好的光降解活性,其光降解活性为纯BZBO的1.56倍。通过光吸收性能分析可知,Dy³⁺的引入增强了BZBO的紫外吸收强度,并稍降低了其禁带宽度。光吸收性能、光致发光光谱、光电流和EIS实验结果表明,BZBO: 4%Dy³⁺的光催化活性增强的主要原因是BZBO中掺杂的镝不仅提高了BZBO光催化剂的光吸收能力,更促进了光生电子-空穴对的分离和转移。因此,在稀土元素和极化电场的作用下,BZBO: 4%Dy³⁺的光催化活性要高于其他所制备的样品。     

颗粒包覆法制备BZT-CT复合陶瓷

采用预合成的方法,分别用得到的单斜类锆钙钛矿相Bi2(Zn1/3Ta2/3)2O7(β-BZT)和钙钛矿相CaTiO3(CT)的粉末作为正负温度系数组元,用sol-gel法制备的ZnO-B2O3-SiO2玻璃,包覆两组元颗粒以阻止其相互反应,从而制备复相零温度系数微波陶瓷。结果表明:预合成及颗粒包覆法可抑制两相固溶反应,有效降低复相陶瓷的烧结温度,调节温度系数。特别是900℃烧结的w(CT)为4%的样品,其εr约为47,αε为2.8×10–6℃–1。     

塞曼火焰原子吸收法直接测定精铟中的微量铋

文章提出了在不分离主体铟的情况下于5％的硝酸介质中,采用塞曼火焰原子吸收光谱仪于223.1nm处直接测定精铟中微量铋的吸光度。方法灵敏度高、重现性好、扣背景能力强、测定结果准确可靠,适用于精铟中铋（0．0001％-0.008％）的测定。     

固态配料和硝酸盐共沉淀配料制备Bi(Pb)—Sr—Ca—Cu—O系高温超导相的工艺比较

用固态配料和硝酸盐共沉淀配料制备了各组份为(Bi_(1.85)Pb_(0.40))Sr_(1.95)Ca_(2.05)Cu_(8.10)的超导材料,研究了两种不同制备工艺对Bi系超导相形成过程、超导电磁性能和显微结构的影响.实验发现,由共沉淀制备的样品T_(c(zero))稳定性好,T_(c(zero))均在107.5K以上.SEM观察表明:共沉淀法制备的样品中超导相颗粒比固态配料制备的要细小、均匀,颗粒间连结紧密,与T_(c(zero))结果相符.但XRD相分析结果显示:固态配料样品中高温相含量高于共沉淀配料,共沉淀配料制备作品中高、低温相同时存在,但其交流磁化率—温度曲线上仅在120K附近出现相应于高温相的抗磁信号.研究认为,这是由于共沉淀配料烧成时,高温相容易在部分液相参与下,在低温相表面通过反应成核生长,导致在形成的高温相内部包裹有残余低温相的“内芯”.依此包裹模型可自洽地解释X射线相分析与电、磁性能测定结果间的矛盾,讨论了Bi系高温相的形成机理,为选择合理的制备工艺提供了依据.     

Ca,Sr掺杂BNT-BT压电陶瓷结构与性能研究

采用传统的电子陶瓷制备工艺制备了一系列0.93Bi05Na05Tio3-0.07(Ba1-xAx)TiO3(简写为BNBAT100x;其中A=Ca,sr,x:0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)陶瓷,研究了陶瓷的结构、介电、压电性能变化特征.XBD分析表明,陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构固溶体.陶瓷的介电、压电性能受Ca,Sr含量的影响显著.所有陶瓷样品表现出弥散相变特征.当x<0.08时,BNBCT陶瓷的介电常数大干BNBST陶瓷,同时,BNBCT陶瓷室温介电常数在x=0.04时达到最大.而BNBST陶瓷此时具有最小的室温介电常数.陶瓷的压电性能受Ca,Sr含量的显著影响,当Ca含量为6mol%时,压电常数(d33)和平面机电耦合(kp)达到最大,分别为1 40.5 pc/N和1 9.7%.而当Sr含量为4mol%时,BNBST陶瓷的压电常数(d13)达到最大为1 39.8pC/N.此时平面机电耦合(kp)为1 8.9%.     

丙烯腈废催化剂中铋和镍的浸出分离研究

探讨了酸浸-水解法分离提取丙烯腈废催化剂中铋、镍的工艺条件, 采用先酸浸后水解的方法, 利用硝酸铋的水解特性实现酸浸液中铋、镍的分离。研究结果表明, 在温度80 ℃、反应时间1.5 h、酸浓度3 mol/L、液固比5的最优酸浸条件下, 铋、镍浸出率分别为97.49%和81.81%; 在温度80 ℃、水解时间60 min、液液比8的最优水解条件下, 水解沉淀中铋提取率为89.57%, 水解液中镍提取率为94.86%; 铋、镍的总回收率均可达75%以上。水解沉淀的Bi/Ni值从原料的0.297增大到136.76, 水解液的Ni/Bi值从原料的3.37降低到0.007, 有效实现了铋与镍的分离。     

高铋粗铅电解精炼生产控制条件浅析及实践

分析了铋在粗铅电解精炼中的行为,介绍了高铋粗铅电解精炼中存在的问题,通过采取合理搭配粗铅、控制电流密度及电解液成分、阳极泥洗水铅铋置换等有效措施,确保了铅电解生产平稳运行,析出铅合格。     

过量Bi2O3对熔盐法制备钛酸铋的影响

采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的片状Bi4Ti3O12粉体,研究了过多Bi2O3对粉体尺寸、形貌以及陶瓷的显微组织和介电性能的影响。结果表明：Bi2O3过量对Bi4Ti3O12的相结构无影响,随过量Bi2O3的增加,Bi4Ti3O12粉体的尺寸及各向异性的程度均有所增大;烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷晶粒呈片状,且随Bi2O3含量的增加,钛酸铋陶瓷密度和介电常数先增加后降低,绝缘电阻率随之逐渐减小,介电损耗显著增大。     

Bi1-xPrxFe1-xTixO3多铁陶瓷的结构与电磁性能研究

采用快速液相烧结法制备Bi_1-xPr_x Fe_1-xTi_x O₃(x=0.00、0.03、0.06、0.12)系列多铁陶瓷样品,研究Pr-Ti共掺杂对BiFe O₃结构、缺陷、电学和磁学特性的影响。XRD分析结果表明:所有样品均为菱方钙钛矿结构,Pr-Ti共掺杂可有效抑制杂相生成,当掺杂量高于0.06时杂相基本消失,共掺杂引起结构畸变。正电子湮没寿命谱测试结果表明:所有样品中均存在阳离子空位型缺陷,空位尺寸和浓度均随Pr-Ti掺杂量增加而增大。电学和磁学性能测试结果表明:适量Pr-Ti共掺杂可有效提高Bi Fe O₃的介电、铁电和磁学性能。综合上述结果,认为BiFeO₃多铁性能的改善可能是由于Pr-Ti共掺杂引起晶格畸变、减少氧空位浓度、改变阳离子空位浓度等多种原因引起。