三元异质结构Ag-Bi2MoO6/BiPO4光催化剂高效降解苯酚红

多组分复合体系有利于电荷的有效分离,减少电子空穴对的复合几率。通过低温液相法首次合成Ag-Bi₂MoO₆/BiPO₄三元异质结构光催化剂。利用XRD、SEM、EDX及XPS等技术对样品进行了表征。结果表明,Ag纳米粒子光照积累在Bi₂MoO₆/BiPO₄的表面,通过表面等离子共振增加对可见光的吸收,同时作为电子受体促进了光生电子的转移。Ag、BiPO₄和Bi₂MoO₆形成三元异质结构有效地抑制了光生电子空穴对的复合。Ag-Bi₂MoO₆/BiPO₄表现出优异的光催化性能,其光催化活性较BiPO₄、Bi₂MoO₆和Bi₂MoO₆/BiPO₄样品有较大提高。并且对Ag-Bi₂MoO₆/BiPO₄三元异质结构的光催化机制进行了讨论。光催化过程中反应活性物种捕获实验结果表明h⁺和O₂^·-是主要的活性基团.     

ELECTRONIC STRUCTURE OF BISMUTH MOLYBDENUM OXIDE SINGLE CRYSTAL Bi0.19MoO3

Single crystal Bi_0.19MoO₃ has been grown by fused salt electrolytic technique. X-ray powder diffraction shows that the unit cell parameters are: a=1.9985nm, b=0.4085nm and c=1.4437nm. The temperature dependence of resistivity demonstrates a semiconductor characteristic. X-ray photoemission spectroscopy studies provide that the valence band of Bi_0.19MoO₃ are made up of oxygen p_π and the π^*, π and σ bonding bands formed by orbital combination. The shoulder at 0.4 eV near the top of valence band may be formed from the non-bonding d_xy orbitals of some Mo atoms. The O1s core-electron spectrum reveals the presence of two inequivalent bonds of oxygen ions in Bi_0.19MoO₃. Bi4f core-level spectrum shows two bonding characters of Bi atoms in bismuth molybdenum oxide single crystals. Mo3d core-level spectrum could be decomposed into two kinds of valence states of molybdenum(Mo⁺⁵ and Mo⁺⁶).     

Bi2WO6光催化剂的γ射线辐射效应

本文首次研究了高能辐射(γ射线)对Bi₂WO₆纳米晶体结构和光催化性能的影响. 结果表明,尽管高能辐射不会改变Bi₂WO₆纳米晶体的形貌,但是Bi₂WO₆粉末的颜色在高吸收剂量辐照(507 kGy)后发生了明显的变化,并且辐照后Bi₂WO₆的XRD谱图也显示,随着吸收剂量的增加,(113)晶面对应的2θ从28.37°移到28.45°,说明晶格参数在γ射线辐照下还是发生了细微的变化. XPS表征结果证明,Bi₂WO₆晶体结构的变化源于高剂量辐射下氧空位缺陷的产生. Bi₂WO₆纳米晶体的禁带宽度(E_g)随吸收剂量的增加也出现减小的趋势. 用水溶液中亚甲基蓝的可见光照分解反应作为模型反应考察了辐照后的Bi₂WO₆纳米晶体的光催化活性,结果表明,辐照后的Bi₂WO₆纳米晶体的光催化活性随着吸收剂量的增加而逐渐升高. 将经过反应后的Bi₂WO₆纳米晶体再次回收,进行循环催化,发现这些辐照后的Bi₂WO₆纳米晶体在三次循环使用后光催化性能仍然能够保持,说明高能辐射产生的氧空位缺陷具有良好的稳定性.     

圆盘状Bi2WO6-BiPO4异质结的水热合成及光催化性能 (cited: 1)

采用水热法制备Bi₂WO₆-BiPO₄异质结光催化剂．利用模拟太阳光照射下的罗丹明B降解实验评价了Bi₂WO₆-BiPO₄复合物的光催化性能．结果表明,Bi₂WO₆-BiPO₄光催化活性比Bi₂WO₆和BiPO₄高得多．当Bi₂WO₆与BiPO₄的摩尔比为1:1时复合光催化剂对罗丹明B的降解率最高．Bi₂WO₆-BiPO₄催化活性增强主要归结为两者之间形成了有效的异质结结构,其内建电场能够促进光生载流子的分离．同时,Bi₂WO₆的加入增强了其对可见光的吸收．研究表明O₂· ^-和h⁺在光催化降解过程中是主要的活性物种     

花状NaY(MoO4)2的合成和(MoO4)2:Eu3+的光学性质

用微波辅助水热-煅烧法成功合成了花状NaY(MoO₄)₂颗粒,用XRD、XPS、FESEM进行了表征,提出了花状NaY(MoO₄)₂颗粒可能的形成机理. 采用相同的方法合成了NaY(MoO₄)₂:Eu³⁺荧光体,该荧光材料在612 nm处有一个强的发射峰,可用作白色发光二极管的红色磷光剂. 此外,微波辅助水热-煅烧法可能发展成为制备其他花状稀土钼酸盐的有效途径.     

纤维状TiO2/Bi2O3光催化剂的制备及其光催化性能

以C₁₆H₃₆O₄Ti和Bi(NO₃)·5H₂O为原料,以棉花纤维为生物模板,合成了系列纤维状TiO₂/Bi₂O₃光催化剂．采用XRD、SEM、UV-Vis等测试技术对样品的相结构、形貌和吸光性能等进行了表征分析．结果表明,样品中的Bi₂O₃为单斜相和四方相共存的混晶,纤维长度达到毫米级,     

Nd掺杂对Bi4Ti3O12铁电薄膜的微结构和铁电性能的影响

利用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上制备了Nd掺杂Bi₄Ti₃O₁₂(Bi_4-xNd_xTi₃O₁₂, x=0.00,0.30,0.45,0.75,0.85,1.00,1.50)铁电薄膜样品.研究了Nd掺杂对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的微结构和铁电性能的影响.研究结果表明:Nd掺杂未改变Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的基本晶体结构.在掺杂量x<0.45时,Nd³⁺只取代类钙钛矿层中的A位Bi³⁺.当x=0.45时,样品剩余极化强度达最大值,在270kV·cm^-1的电场下为32.7μC·cm^-2.掺杂量进一步增加时,结构无序度开始明显增大,Nd³⁺开始进入(Bi₂O₂)²⁺层,削弱其绝缘层和空间电荷库的作用,导致材料剩余极化逐渐下降.当掺杂量x达到1.50时,掺杂离子最终破坏(Bi₂O₂)²⁺层的结构,材料发生铁电-顺电相变.     

掺Bi离子锗铌酸盐红外发光玻璃的研究

用高温熔融法制备了Bi₂O₃掺杂的(0.9-x) GeO₂-xNb₂O₅-0.1BaO (含量x为摩尔分数, x=0, 0.04, 0.07, 0.1)系列玻璃. 测定了玻璃样品的差热分析(DTA)曲线、吸收光谱、发射光谱及X射线光电子能谱(XPS). 从DTA曲线分析得到玻璃的结晶起始温度与软化温度之差(T_x-T_g)达200℃以上. 吸收光谱中可观察到位于500, 700, 808和1000 nm处的吸收峰, 并随着Nb₂O₅含量x的增加吸收边带发生红移. 在波长为808 nm激光激发下, 观察到发光中心位于1300 nm处、荧光光谱半高宽约为200 nm的宽带发光. 荧光强度随Bi₂O₃掺杂量δ的增加先增强后减弱, 当掺杂量δ达到约0.01时, 荧光强度达到最强. 随着Nb₂O₅含量x从0.04增加到0.1时, 荧光强度逐步减弱. 样品的XPS峰分别位于159.6和164.7 eV, 它们介于Bi³⁺与Bi⁵⁺的特征结合能之间, 因此Bi³⁺与Bi⁵⁺可能同时存在于玻璃基质中. 从XPS及Bi离子的发光特性推断, 宽带的荧光发射可能起因于Bi⁵⁺. 随着Nb₂O₅含量x的增加, 荧光强度逐步减弱. 分析认为, Nb₂O₅取代GeO₂后形成了NbGe缺陷, 需要低价Bi离子进行电子补偿, 因而抑制了Bi⁵⁺形成, 致使荧光强度减弱.     

复合层状Bi7Ti4NbO21铁电陶瓷的结构与介电和压电性能研究

制备了Bi₇Ti₄NbO_{21，Bi4Ti3O12及Nb掺杂Bi4Ti3O12(Nb-Bi4Ti3O12)层状结构铁电陶瓷材料.结合Nb-Bi 4Ti3O12的介电温谱和 退极化实验结果，研究了Bi7Ti4NbO21的晶体结构 对其介电、压电性能的影响 .高分辨透射电镜结果表明，在Bi7Ti4NbO21中， 沿着c轴方向，(Bi2Ti3O10)^2-和(BiTiNbO7)^2-两个类钙钛矿层分别 与(Bi2O2)²⁺层叠加堆积而成.这种晶体结构决定了Bi7Ti4NbO21的 介电温谱在668℃和845℃出现介 电双峰.结合极化样品的退化实验分析，说明材料在这两个温度附近发生了铁电—铁电相变 、铁电—顺电相变，分别是(Bi2Ti3O10)^{2-< /sup>和(BiTiNbO7)2-层状 结构发生微观结构相变的结果.在退极化过程中，由于受热时钙钛矿层内空位引起的缺陷偶 极子的定向排列受到破坏，引起材料部分退极化，表现为300℃热处理后Bi7Ti 4NbO 21的压电活性降低了10%，显示了室温下材料的压电性能来源于自发极化的固有电 偶极子和缺陷偶极子的共同贡献.}}     

掺铋BaF2晶体的制备及其近红外发光研究

通过温度梯度法制备了Bi₂O₃:BaF₂以及BiF₃:BaF₂晶体.在Bi₂O₃:BaF₂晶体中观察到了发光峰位于961 nm,半高宽202 nm的超宽带红外发光.在BiF₃:BaF₂晶体中检测到Bi²⁺和Bi³⁺可见区的发光,但是没有观察到红外发光.通过γ射线辐照实现了BiF₃:BaF₂晶体的近红外发光, 发光峰位于1135 nm,半高宽192 nm.讨论了Bi₂O₃和BiF₃掺杂BaF₂晶体的红外发光的机理.     

Bi2MoO6纳米片/TiO2纳米棒阵列复合材料的制备及其可见光响应光电催化性能研究

Novel Bi₂MoO₆/TiO₂ heterojunction was fabricated by growing Bi₂MoO₆ nanosheets arrays on the vertically aligned TiO₂ nanorods arrays via a two-step solvothermal method. The obtained Bi₂MoO₆/TiO₂ hierarchical heterojunction showed excellent visible light photoelectrochemical performance. Compared with the pure TiO₂ and Bi₂MoO₆, the photocurrent density of the heterojunction was increased 57 and 29 times, respectively. Furthermore, the hydrogen generation rate of the Bi₂MoO₆/TiO₂ for photoelectrocatalytic water-splitting was about 6 times higher than that of the pure Bi₂MoO₆. The improved performance can be attributed to the synergistic effects of enhanced absorption of visible light, increase of migration rate and separation efficiency of photo-induced carriers.     

Flowerlike PtCl4/Bi2WO6 composite photocatalyst with enhanced visible-light-induced photocatalytic activity

Flowerlike PtCl₄/Bi₂WO₆ composite photocatalyst was successfully synthesized through a simple two-step method involving a template-free hydrothermal process and the following impregnation treatment. The samples were fully characterized by the study of X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and UV-Vis absorption spectra. The results indicated that the doping of Pt species did not affect the crystal structure and the morphology of Bi₂WO₆ photocatalyst, but it had great influences on the photocatalytic activity of Bi₂WO₆ towards rhodamine-B (RhB) degradation. Besides, the Pt species was found to be present as PtCl₄ in the composite samples, and also an optimal Pt species content on the surface of Bi₂WO₆ photocatalyst was discovered with the highest photocatalytic ability. The improved photocatalytic performance could be ascribed to the enhanced interfacial charge transfer and the inhibited recombination of electron-hole pairs. Meanwhile, a possible mechanism for RhB photocatalytic degradation over PtCl₄/Bi₂WO₆ catalyst was also proposed.     

pH值对水热法制备的Bi4Ti3O12晶体光催化活性的影响

采用无助剂、非模板的水热法可控制备Bi₄Ti₃O₁₂ (BIT)晶体．通过调节反应物的pH值可以选择性地获得BIT纳米球、纳米带和纳米片．通过对不同pH值制备的样品的结构分析研究了这些不同形貌的形成机制．pH值为1制备的BIT样品在可见光下光催化活性最高．基于不同pH值制备的BIT样品的形状、尺寸和局部结构振动分析了光催化活性不同的原因．     

La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能的影响

利用Sol-Gel法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备出Bi₄Ti₃O₁₂和Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂薄膜，研究了La掺杂对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的晶体结构、铁电性能和疲劳特性的影响，发现La掺杂没有改变Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的基本晶体结构，并且提高了Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜的剩余极化值和抗疲劳性能，对La掺杂改善Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜性能的机理进行了讨论. 关键词： 铁电性能 4Ti₃O₁₂薄膜')" href="#">Bi₄Ti₃O₁₂薄膜 3.25La_0.75Ti₃O₁₂薄膜')" href="#">Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂薄膜 sol-gel法 La掺杂     

大规模合成具有氧空位的多孔Bi2O3用于有效降解亚甲基蓝

光催化降解有机污染物由于其具有低能耗和绿色环保的特点,已经成为研究的热点. 氧化铋纳米晶体的带隙在2.0∽2.8 eV之间,利用它催化可见光降解有机污染物具有较高的活性,从而引起了越来越多的关注. 尽管近年来已经开发了几种制备Bi₂O₃基半导体材料的方法,但是仍然难以用简单的方法大规模地制备高活性的Bi₂O₃催化剂. 因此,开发简单可行的大规模制备Bi₂O₃纳米晶体的方法对于工业废水处理的潜在应用具有重要意义. 本文通过蚀刻商用BiSn粉末,然后进行热处理,成功地大规模制备了多孔Bi₂O₃. 获得的多孔Bi₂O₃在亚甲基蓝(MB)的光催化降解中表现出优异的活性和稳定性. 对该机理的进一步研究表明,多孔Bi₂O₃合适的能带结构允许生成活性氧物种,例如O₂^-·和·OH,可有效降解MB.     

低维Bi2Fe4O9晶体的控制生长及其光催化性能研究

Low-dimensional Bi₂Fe₄O₉ nanosheets and microrods have been selectively prepared by a solvothermal method, from which the growth of the Bi₂Fe₄O₉ crystals can be controlled by the variation of reaction conditions. Structure determination showed that the nanosheets are mainly exposed by {001} facets while the microrods are exposed by {110} facets. Ab- sorption spectra revealed that there are two bandgaps observed for both nanosheets (at 1.9 and 1.55 eV) and microrods (1.7 and 1.45 eV), and they both would be available for the sunlight photocatalysis e ciently due to the intensive absorption ability in a wide region. Photocatalytic investigation demonstrated that the overall photocatalytic performance of the microrods is prior to that of the nanosheets due to the variation of bandgaps and exposed facets. The present report provides a useful alternative strategy for the controlling growth of nanostructures and/or microcrystals besides the present demonstration of the Bi₂Fe₄O₉ crystals with diflerent bandgaps and facets that would be able to tune the corresponding photocatalytic ability selectively.     

高比表面积TiO2与g-C3N4复合材料的光催化性能及机理研究

本文通过简单的溶剂热法制备了g-C₃N₄与高比表面积的TiO₂复合材料,该方法操作简单且能耗低. 甲基橙降解实验结果表明,高比表面积的TiO₂有效提高了光催化活性. 光电化学测试结果表明,与g-C₃N₄复合后,TiO₂的电荷载流子迁移速率得到明显改善. g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化活性很强,在100分钟内,6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂对甲基橙的降解程度可达92.44%. 6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂不仅具有良好的光催化降解性能,还具有较高的稳定性. 本文对6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化机理也进行了系统的研究.