钒酸铋黄色颜料的制备——推荐一个无机化学教学实验

该实验以Bi(NO_3)_3和NH_4VO_3为原料,采用液相沉淀法,制备钒酸铋黄色颜料。学生通过控制反应物初始浓度、溶液pH、温度与时间等条件制备分散性良好、颗粒细小、组成均匀的钒酸铋。实验涉及溶液配制、加热搅拌、简易回流、控温、调pH、检验、抽滤、洗涤、干燥等操作。钒酸铋是一种绿色环保的黄色颜料,且具有降解污染物的光催化性能,因此,该实验不仅对于提高学生无机制备实验能力具有很好的教学效果,还在实验教学中渗透了环保理念。     

AgNi双金属改性多面体钒酸铋的制备及光催化性能

采用简单的水热法制备了多面体钒酸铋(BVO)材料,又通过化学还原法首次在BVO上原位合成了一种小尺寸的AgNi双金属助催化剂并研究了其光催化性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)光谱、N2吸附-脱附等手段对制备的AgNi/BVO材料的理化性能进行了表征。结果表明,AgNi双金属广泛负载在这种特殊形貌的BVO多面体表面,大大增加了金属的附着位点,同时AgNi负载也提高了BVO的结晶性。银表面等离子体谐振效应与镍的共格界面效应增强了BVO催化剂对可见光的吸收,增强了光生电子的分离,提高了光催化活性。光催化降解MB (亚甲基蓝)实验表明,当Ag、Ni的质量比为3∶1时,AgNi/BVO的催化活性最高,在可见光照射下其反应速率常数是BVO的5.4倍,该光催化剂在4次循环后仍能保持良好的光催化活性。     

AgNi双金属改性多面体钒酸铋的制备及光催化性能

采用简单的水热法制备了多面体钒酸铋（BVO）材料,又通过化学还原法首次在BVO上原位合成了一种小尺寸的AgNi双金属助催化剂并研究了其光催化性能。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光（PL）光谱、N₂吸附-脱附等手段对制备的AgNi/BVO材料的理化性能进行了表征。结果表明,AgNi双金属广泛负载在这种特殊形貌的BVO多面体表面,大大增加了金属的附着位点,同时AgNi负载也提高了BVO的结晶性。银表面等离子体谐振效应与镍的共格界面效应增强了BVO催化剂对可见光的吸收,增强了光生电子的分离,提高了光催化活性。光催化降解MB （亚甲基蓝）实验表明,当Ag、Ni的质量比为3∶1时,AgNi/BVO的催化活性最高,在可见光照射下其反应速率常数是BVO的5.4倍,该光催化剂在4次循环后仍能保持良好的光催化活性。     

二氧化锰/钒酸铋复合光催化剂的制备及性能

采用液相沉淀法制备了不同锰含量的二氧化锰(MnO_2)/钒酸铋(BiVO_4)复合光催化剂,利用XRD、SEM、XPS等对催化剂进行了表征。通过对罗丹明B的降解,研究了不同锰含量的光催化剂在太阳光下的光催化降解性能,并考察了催化剂用量对光降解率的影响。结果表明,制备出的不同Mn含量的BiVO_4光催化剂均为单斜晶型结构,且Mn元素是以MnO_2的形式存在,说明Mn元素的引入没有改变BiVO_4的晶型和结构。其中Mn含量为1.67%的BiVO_4样品具有最高的光催化活性,光催化反应90 min对罗丹明B溶液的降解率可达到26.39%,比纯BiVO_4样品的降解率(14.06%)提高了近一倍,其催化性能提高的原因可能是由于一定量MnO_2的存在使催化剂中光生电子-空穴的高效分离造成的。同时发现当MnO_2的含量过高,由于形貌分布不均,会变成光生电子和空穴的复合中心,致使催化剂的活性降低。不同用量的同种催化剂光降解实验结果表明:对罗丹明B的光降解率随催化剂用量的增加而增大,但超过一定用量后,光降解率增加速度变缓。     

纳米钒酸铋的微波快速合成及光催化性能研究

采用微波辅助加热法以NaVO₃溶液和Bi(NO₃)₃·5H₂O的硝酸溶液为反应物,在10～40 min内合成了纳米钒酸铋粉末。利用XRD、FTIR、TEM、UV-Vis等手段研究了反应时间对产物结构及形貌的影响。经测定反应10 min时,得到纯的四方相BiVO₄,随着反应时间的延长,逐渐出现单斜相的衍射峰,当反应40 min时,获得纯的单斜相BiVO₄。同时XRD和IR结果证明了相转变的过程。TEM分析表明不同的反应时间条件下样品呈现不同的形貌。不同反应时间下获得样品的光催化性能的结果表明,微波反应时间对BiVO₄结构的转变及光催化性能的改变起到了重要的作用。     

单斜晶型钒酸铋空心纳米球的制备及其光催化性能

无需添加任何模板剂,以Bi(NO3)·5H2O和NH4VO3为原料,采用柠檬酸络合法结合热处理的方法成功合成了BiVO4空心纳米球.采用TEM、XRD、TG-DTA、UV-Vis等测试手段对样品的形貌、相结构、光吸收性能进行了表征,以亚甲基蓝染料溶液的脱色降解实验为模型反应考察了样品的光催化性能.结果表明,所制备的BiVO4以单斜晶系白钨矿相存在且具有良好的中空结构,空心球平均粒径为160 nm,空腔直径为10～80 nm.UV-Vis谱图数据表明所制备的BiVO4样品的禁带宽度约为2.26 eV,样品在紫外区和可见区均有较强的光吸收.可见光照射下,亚甲基蓝溶液经BiVO4空心球脱色处理150 min后,脱色率可达到95%以上,COD去除率为73.66%.另外,考察了柠檬酸与铋离子不同摩尔比对空心球形貌的影响,并对BiVO空心纳米球的形成机理进行了探讨.     

一种新的低温固相法选择性制备单斜相钒酸铋

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和NH₄VO₃为原料,采用一种新的低温固相法,通过控制研磨时间选择性制备高质量的单斜相BiVO₄。并采用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶红外光谱(FTIR)和紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对产物进行分析表征。同时,实验结果表明研磨时间、干燥时间和水含量对单斜相BiVO₄的形成有很重要的作用。该方法具有合成温度较低,能耗较少,工艺简单,操作简便,环境友好等优点。最后,对低温固相法的机理进行了初步的探讨。     

基于钒酸铋半导体材料的光电化学葡萄糖传感器的研究

葡萄糖浓度的检测在食品、医药、环境等领域的应用很广泛,因此,发展具有低成本、高灵敏度、高选择性的葡萄糖传感器具有重要意义.光电化学传感器具有激发源与检测信号源相互独立的特点,被认为是一种潜在的高灵敏的葡萄糖检测方法.通过电化学沉积及高温热处理两步法在氟掺杂的SnO2透明导电玻璃(FTO)基底上制备了BiVO4薄膜.通过...     

钼钒酸铋体系催化剂上丙烷的选择氧化反应

钼钒酸铋体系催化剂上丙烷的选择氧化反应李静，宋伟，窦伯生（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词丙烷，选择氧化，钼钒酸铋，助剂，丙烯醛合理利用天然气及石油裂解气为人们所关注。由于烷烃较相应烯烃反应活性低，使其在工业上的应用远不及烯烃，相...     

Using Bismuth Vanadate/Copper Oxide Nanocomposite as Photoelectrochemical Sensor for Naproxen Determination in Sewage

Conventional sewage treatment plants are not usually designed to remove emerging contaminants, and this shortcoming leads to the discharge of pharmaceuticals, among other emerging pollutants, into the environment. The present work reports the development of BiVO₄/CuO‐based photoelectrochemical sensor for the determination of naproxen in sewage samples. Morphological characterizations were carried out by X‐ray diffraction and Scanning electron microscopy. The band gap energy of the nanocomposite material was calculated by Tauc plots using the data obtained from diffuse reflectance spectroscopy analysis. The sensor presented analytical signal during the photocurrent generation simultaneously with the oxidation of naproxen on the working electrode. The sensor responses were found to be proportional to the increase in naproxen concentration in the linear range of 5 nmol L^?1 to 480 nmol L^?1, R²=0.996, with a limit of detection of 5 nmol L^?1. The presence of naproxen in sewage samples was successfully determined with recovery percentages above 95 %.     

两类稀土钒酸盐的合成与结构

通过（１）ＬｎＯＣｌ／Ｖ＿２Ｏ＿５，（２）ＬｎＣｌ３／Ｖ及（３）ＬｎＯＣｌ／ＬｎＣｌ／Ｖ＿２Ｏ＿５／Ｖ的高温固态化学反应，得到两种稀土钒酸盐：Ｌｎ＿６Ｖ＿３Ｃｌ＿（１０）Ｏ＿（１２）（Ｌｎ＝Ｌａ）及Ｌｎ＿４Ｖ＿５Ｓｉ＿４Ｏ＿（２２）（Ｌｎ＝Ｌａ～Ｎｄ）。Ｌａ＿６Ｖ＿３Ｏ＿（１０）Ｏ＿（１２）晶体呈浅色透明片状，其结构可认为是由［Ｌａ＿３（ＶＯ＿４）＿３Ｃｌ］单元插入到ＬａＣｌ３结构单元中而形成的，在结构中沿ｃ轴方向存在一系列截面积为１９．１的空洞。Ｌｎ＿４Ｖ＿５Ｓｉ＿４Ｏ＿（２２）（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ）晶体呈，黑色针状，其结构可认为是由交替的稀土钒硅酸盐薄层及钒氧金红石层沿ｃ轴堆叠而表现为准二维Ｃｈｅｖｋｉｎｉｔｅ型结构。     

离子色谱法测定钒酸根离子的研究

研究了离子色谱测定钒酸根离子的方法。用紫外－可见检测器对钒酸根离子进行了检测,并考察了Ｖ（Ⅴ）－ＰＡＲ显色反应的影响因素,确定了检测钒酸根离子的最佳条件。以此法测定钒酸根离子的检出限为４．０×１０~（－３）ｍｇ／Ｌ,相对标准偏差为１．８％,测定合成水样结果与电感藕合等离子体原子发射光谱分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）测定结果相比较并进行ｔ和Ｆ检验,无显著性差异。     

Optimization of Continuous Flow Hydride Generation Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry for Sensitivity Improvement of Bismuth

Experimental variables in continuous flow hydride generation inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (CF-HG-ICP-OES) were optimized for determination of bismuth. Concentrations of NaBH₄, HCl, and NaOH, flow rates of NaBH₄, sample solution, waste and carrier argon, radio frequency power, lengths of reaction, and stripping coils were optimized to obtain lower detection limits. Under optimum conditions, the detection limit was calculated as 0.16 ng mL^?1, and the calibration plot was linear between 1.0–50.0 ng mL^?1. An improvement in detection limit of 5.75 times by CF-HG-ICP-OES was reached vs. ICP-OES. Relative standard deviation (RSD) for ten replicate measurements of 10.0 ng mL^?1 Bi was calculated as 3.9%. Effect of possible interferic ions on Bi signal was evaluated. Accuracy of method was verified by using a standard reference material, SRM 1643e. Results found for Bi were in satisfactory agreement with certified values. The proposed method was then employed to determine trace concentration of Bi in milk samples. Bi amounts in samples were found in the range from lower than the quantitation limit to 14.5 ng mL^?1, whereas Bi concentrations were lower than the detection limit in three samples.     

铋、氧化铋、硫化铋在醋酸-硫脲中的溶解性研究

通过研究铋(Ⅲ)与硫脲络合染色,测得络合物最大吸收峰位于460nm波长处,Bi(Ⅲ)含量在0.059～5.7μg/mL范围内符合比尔定律,回归方程Y=0.0117+0.17319 X;相关系数R=0.9999;相对标准偏差RSD为2.66%;检出限为0.013μg/mL;摩尔吸光系数为3.72×104 L.mol-1.cm-1。实验结果表明,铋、氧化铋和硫化铋在醋酸-硫脲中的溶解度分别是0.077、1.347、1.245μg/mL。经比较发现铋、氧化铋和硫化铋在醋酸-硫脲中的溶解性大小是:氧化铋>硫化铋>铋。铋、氧化铋和硫化铋的回收率分别是97.4%、98.1%、96.6%。     

水热法合成Bi2S3纳米管及其生长机理

以硝酸铋[Bi(NO)3]和硫化钠(Na2S)为反应原料, 采用水热法在120 ℃下反应12 h, 制备出Bi2S3纳米管. 利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)和高分辨透射电镜(HRTEM)对其结构和形貌进行了表征. 结果表明, 所制备的产物是结晶良好的正交相Bi2S3纳米管, 其外径为100~500 nm, 内径为50~200 nm, 长为1~5 μm. 根据实验结果讨论了Bi2S3纳米管的生长机理. 初步研究了反应温度和矿化剂种类对产物形貌和结构的影响.     

Framework‐Substituted Bismuth Zeolite‐P: Synthesis and Characterization

Bismuth‐modified zeolite‐P (Bi‐ZP) was synthesized by hydrothermal methods during the phase transformation of analcime to zeolite‐P. The evolution of phase transformation of pure analcime to Bi‐ZP was investigated. The results showed that bismuth atoms were incorporated into the framework of the microporous zeolite‐P. The effect of various Bi/Al (0–3) and Si/Bi (1–5) mole ratios on the synthesis of bismuth modified zeolite were studied by X‐ray diffraction (XRD) technique and FT‐IR spectroscopy. Evolution of the growth process of Bi‐ZP spheres was carried out at different time intervals with XRD patterns and FE‐SEM images. The energy dispersive X‐ray (EDX) spectrum indicated the existence of bismuth atoms in the synthesized Bi‐ZP. Framework substitutions of bismuth were evidenced by a set of complementary characterizations such as diffusive reflectance UV/Vis (DRS) and Raman spectroscopy on the synthesized Bi‐ZP (Si/Bi = 1).     

Synthesis, Crystal Structure and Magnetic Properties of a New 3D Cobalt Vanadate

A new cobalt vanadate compound 1 [Co^Ⅱ(H2O)2V2^VO6] has been hydrothermally synthesized and characterized by the elemental analyses and the single crystal X-ray diffraction analysis. Compound 1 crystallizes in the orthorhombic system, space group Pinna, with a=0.55646, b=1.06900, c=1.18452 nm, and Z=4. The magnetic susceptibility of the cobalt vanadate has been measured and indicates possible antiferromagnetic coupling between adjacent cobalt (Ⅱ) (0.5432—0.5697 nm) through bond or space.