杨汉培
,
范以宁
,
许波连
,
陈懿
催化学报
用X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(LRS)、程序升温还原(TPR)、催化剂晶格氧反应性和微反测试等手段考察了BiCeVMoO复合氧化物催化剂的组成、结构、氧化-还原性质与催化丙烷选择氧化性能. 结果表明,n(Ce)/n(Ce+Bi)≤0.15时,Ce组分可能占据BiVMoO结构中Bi离子所处的晶格位置. 催化剂对丙烷选择氧化的催化性能与Ce组分的含量密切相关,随着Ce含量的增加,丙烯醛选择性显著升高,在n(Ce)/n(Ce+Bi)=0.15时达极大值. 随着Ce含量的进一步增加,丙烯醛选择性下降,完全氧化产物COx选择性上升. 可以认为,适量Ce组分的引入提高了催化剂晶格氧物种的反应活性,从而改善了催化剂对丙烷选择氧化的催化性能.
关键词:
氧化铋
,
氧化铈
,
氧化钒
,
氧化钼
,
复合氧化物
,
丙烷
,
选择氧化
,
丙烯醛
王留刚
,
张俊英
,
李春芝
,
杨靖安
功能材料
采用磁控溅射制备了氧化铋薄膜,研究了制备工艺对薄膜的结构、微观形貌和光学性能的影响,并对样品进行了光催化性能评价.结果表明,氧氩比和退火温度显著影响薄膜的性能.当氧氩比为20:80时获得的薄膜具有最佳光催化性能;随退火温度升高,薄膜结晶性增强,并逐渐出现Bi和Si的氧化物,经500℃退火的薄膜具有最强的光催化活性.
关键词:
氧化铋
,
磁控溅射
,
氧氩比
,
热处理
,
光催化
韩穗奇
,
李佳
,
杨凯伦
,
林隽
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60974-3
窄带半导体氧化铋(Bi2O3,带宽介于2.1-2.8 eV)因其强的可见光吸收和无毒性等特性而一直被认为是潜在的可见光催化材料.通常, Bi2O3具有a,b,g,d,e和w等六种晶型,其中,a,b和d-Bi2O3具有催化可见光降解有机物的活性.可是,由于其光生电子-空穴复合较快, Bi2O3的光催化活性还很低,远不够实际应用.将半导体与另一种物质如贵金属或其他半导体复合形成异质结是一种有效控制光生电子-空穴复合,提高光催化活性的方法.目前已成功开发了许多Bi2O3基的异质结光催化材料.尤其是通过用卤化氢酸与a-Bi2O3直接作用原位形成的a-Bi2O3与铋的卤氧化合物BiOX (X = Cl, Br或I)的异质结在提高光催化活性和制备方面显示了优越性.然而,具有更强可见光吸收的b-Bi2O3(带宽约2.3 eV)与卤氧化合物的异质结光催化性能却鲜有报道.本文通过用HI原位处理b-Bi2O3形成b-Bi2O3/BiOI异质结.该异质结表现较纯b-Bi2O3和BiOI更高的降解甲基橙(MO)可见光催化活性.通过多晶X射线衍射(XRD)、紫外漫散射(UV-DRS)、扫描电镜、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和荧光(PL)等手段研究了b-Bi2O3/BiOI异质结,并提出其高催化活性的机理. XRD结果显示,用HI原位处理b-Bi2O3可形成BiOI相,并且随着HI使用量增加,混合物中的BiOI相逐渐增多. HRTEM结果进一步表明,在混合物中的b-Bi2O3和BiOI都是高度结晶态,且两相之间有很好的接触,从而有利于两相之间的电荷移动.根据UV-DRS和ahv =A(hv –Eg)n/2等公式,计算出了b-Bi2O3和BiOI带隙分别为2.28和1.77 eV,以及两种半导体的导带和价带位置. ；b-Bi2O3的导带和价带位置分别为0.31和2.59 eV,而BiOI的导带和价带位置分别为0.56和2.33 eV.这样两种半导体能带结构呈蜂窝状,显然不适合光生电子-空穴的分离.然而, XPS测定结果显示,b-Bi2O3和BiOI相互接触形成异质结后,b-Bi2O3相的电子向BiOI相发生了明显的移动.根据文献报道,当两种费米能级不同的半导体接触时,电子会从费米能级高的半导体移向费米能级低的半导体,直至建立新的费米能级.b-Bi2O3被报道是典型的n型半导体,其费米能级在上靠近其导带位置；而BiOI是典型的p型半导体,其费米能级在下靠近其价带位置.基于此,我们提出了b-Bi2O3/BiOI异质结高催化活性的机理.当b-Bi2O3与BiOI形成异质结时,由于b-Bi2O3的费米能级较BiOI的高,因而电子从b-Bi2O3转向BiOI,直至新的费米能级形成.因此电子在两相之间移动导致了b-Bi2O3能带结构整体下移,以及BiOI能带结构整体上移,使得新形成的BiOI导带和价带位置高于b-Bi2O3的.当该异质结在可见光的照射下,光生电子将移至b-Bi2O3的导带,而空穴会移至BiOI的价带,最终达到了光生电子-空穴分离的效果,产生高的光催化活性. PL测试也证实了b-Bi2O3/BiOI异质结具有更长的光生电子-空穴寿命.
关键词:
光催化
,
异质结
,
氧化铋
,
铋的卤氧化合物
,
甲基橙
张昌松
,
王珍
,
党新安
材料导报
以Al2O3和Ri2O3为主要原料,添加微量烧结助剂,采用传统的陶瓷制备工艺制备片式熔断器基体材料.采用X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)时材料进行了观察和性能测试.结果表明,随着烧结温度的升高和Bi2O3含量的增多,基体材料的致密度和收缩率均相应增大;相对介电常数随着温度的升高而增大,而介电损耗减小;当Al2O3质量分数为50%时,基体材料经950℃保温2h烧结后,ρ=3.87g/cm3,εr=33.92,tanδ=0.036,满足低介电损耗性能要求.
关键词:
低温
,
烧结
,
氧化铋
,
显微结构
,
性能测试
杨汉培
,
范以宁
,
林明
,
许波连
,
陈懿
催化学报
应用X射线衍射(XRD),傅里叶变换激光拉曼光谱(FT-LRS)和微型催化反应装置等测试手段研究了丙烷选择氧化的Bi-Mo复合氧化物催化剂的结构和催化性能. 结果表明, Bi组分是丙烷催化氧化脱氢为丙烯的主要活性组分,而丙烯醛选择性的大小与Bi-Mo复合氧化物催化剂的组成和结构密切相关. 不同组成的Bi-Mo复合氧化物催化剂在丙烷转化率(～28.0%)相近的情况下,其丙烯醛选择性随Mo/(Mo+Bi)原子比的增加先逐渐增加,在Mo/(Mo+Bi)原子比为0.50时达极大值(～28.1%). 随Mo/(Mo+Bi)原子比进一步增加,丙烯醛选择性又急剧下降. XRD和FT-LRS结果表明, Bi2O3和MoO3之间可形成二元Bi-Mo-O晶相固溶体,从而显著提高了催化剂对选择氧化反应的催化性能. 尤其是当α-Bi2(MoO4)3和γ-Bi2MoO6两相共存时,Bi-Mo复合氧化物催化剂具有较优良的选择氧化催化性能. γ-Bi2MoO6参与了α-Bi2(MoO4)3对丙烷的选择氧化,加速了选择氧化活性氧物种的再生.
关键词:
氧化铋
,
氧化钼
,
丙烷
,
选择氧化
,
丙烯醛
林金阳
,
张永爱
,
王灵婕
,
郭太良
功能材料
以NaOH和Bi(NO3)3·5H2O为原料,以庚烷、油酸和丙酮为分散剂,在室温下,制备氧化铋纳米线材料.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)分析产物结构和形貌,分析可知该氧化铋纳米线直径约50nm,长度几微米至几十微米之间.通过丝网印刷,制备氧化铋纳米线阵列,并进行场发射性能测试,结果表明,当电流密度0.1μA/cm2时,开启电场2.6V/μm,良好的场发射性能说明氧化铋纳米线在场发射平板显示及真空电子器件方面具有较好的应用潜力.
关键词:
氧化铋
,
纳米线
,
场发射
,
开启电场
许业文
,
范卓维
,
徐政
,
孙丹峰
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.03.013
在最高温度950℃、1050℃、1150℃、1250℃4个温度下,采用2种配方:98.3%ZnO-0.7%Bi2O3-1.0%TiO2(摩尔分数),相应的无TiO2配方99.3%ZnO-0.7%Bi2O3(摩尔分数),分别制备样品进行对比研究.发现前者在950℃和1050℃的烧结温度下,没有形成明显Bi2O3偏聚的晶界;在1150℃和1250℃下,却形成了清晰的富铋晶界.而后者在950℃、1050℃、1150℃、1250℃4个温度下均形成了非常明显且清晰可辨的ZnO晶粒和晶界.通过XRD及相对峰强分析,发现了Bi2O3和TiO2在低压ZnO压敏电阻中的相变过程,并对其在烧结过程中的作用提出新的解释.
关键词:
低压氧化锌压敏电阻
,
烧成温度
,
氧化铋
,
二氧化钛
,
晶粒晶界
吴娜
,
刘国胜
,
苗贤
,
杨荣杰
高分子材料科学与工程
将聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀型阻燃剂应用于聚丙烯(PP)的阻燃,并加入少量氧化铋(Bi2O3).采用极限氧指数、烟密度和热分析等表征其阻燃性能.结果表明,加入少量的Bi2O3(0.1%质量分数,下同),可以提高体系的氧指数,降低体系的烟密度.热失重分析表明,Bi2O3加入可以使APP生成更多的固相残留物,催化膨胀阻燃剂交联成炭,高温时残炭增加,阻燃体系的最大热失重速率对应温度后移.同时热老化实验表明,Bi2O3的加入没有加快体系热老化的现象.
关键词:
聚丙烯
,
膨胀型阻燃剂
,
氧化铋
,
催化协效
