Bi2O3材料的復(fù)合及其性能的研究.pdf

1、三氧化鉍(Bi2O3)是一種重要的半導(dǎo)體材料，被廣泛應(yīng)用于光電材料、陶瓷、無機(jī)玻璃等領(lǐng)域。本文基于水熱法制備Bi2O3半導(dǎo)體材料，通過誘導(dǎo)合成了含有Bi(3-x)+態(tài)的Bi2O3-x。氧空位的引入，可以有效的減少Bi2O3的電子和空穴的復(fù)合速率。相比Bi2O3，含有氧空位的Bi2O3-x具有較窄的禁帶寬度，文章中對光催化性能以及磁學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行研究，其主要內(nèi)容如下：
　　(1)通過水熱法得到前驅(qū)物，然后退火得到正四面體結(jié)構(gòu)的Bi

2、2O3，以及合成含有氧缺陷的Bi2O3-x微米棒，X射線和光電子能譜分析確定Bi2O3-x中Bi(3-x)+含量達(dá)到了69％。由于Bi2O3-x表面不同價(jià)態(tài)的Bi離子，其電荷分布不平衡表現(xiàn)出鐵磁性能，280 K時(shí)，Bi2O3-x樣品的磁化曲線(磁化強(qiáng)度隨磁場強(qiáng)度變化曲線)，說明樣品在280 K時(shí)具有鐵磁性。樣品的矯頑力大約是22 Oe，飽和磁化強(qiáng)度大約是0.0055emug-1。
　　(2)采用綠色的光還原法使Ag納米顆粒負(fù)載在微

3、米棒Bi2O3-x結(jié)構(gòu)上。用過氧化氫將NaBiO3中Bi5+還原成Bi(3-x)+，通過紫外光照射將溴化銀溶液中的銀離子還原成銀單質(zhì)，并使Ag納米顆粒負(fù)載在Bi2O3-x微米棒上。與純相Bi2O3-x微米棒相比，Ag/Bi2O3-x微米棒在可見光吸收區(qū)域顯示出較強(qiáng)的光吸收，在可見光范圍具有很好的光催化活性?；赬射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和X射線色散能譜(EDS)結(jié)果提出一種可能的形成機(jī)理如下：氧缺陷的Bi2O3-

4、x微米棒產(chǎn)生是通過控制雙氧水(H2O2)的滴加量，使NaBiO3·2H2O水解反應(yīng)過程產(chǎn)生的Bi5+被還原成Bi3+，Bi3+被再次還原到一價(jià)和二價(jià)鉍。在加熱過程中，Bi2O3-x納米顆粒的結(jié)構(gòu)是聚合而成。增強(qiáng)光催化活性的關(guān)鍵原因是Bi2O3-x氧空位和Ag納米粒子負(fù)載Bi2O3-x協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果顯示適量的Ag納米顆粒負(fù)載的Bi2O3-x微米棒，可見光照射75 min降解甲基橙(20 mg/l)達(dá)到了80%。
　　(3)通過簡單的