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Eu3+激活与Li+电荷补偿的Bi2O3纳米荧光粉发光强度增强及其固态照明光谱分析
摘要： 本研究采用声化学法合成了掺杂Eu3?（1-11 mol%）和共掺杂Li?（0.5-5 mol%）的Bi?O?纳米荧光粉（NPs），并报道了其合成、表征、光致发光及光催化活性。通过粉末X射线衍射（PXRD）和透射电子显微镜（TEM）测定平均粒径为30-35 nm。扫描电子显微镜（SEM）图像高度依赖于超声时间和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）生物表面活性剂的浓度。利用Kubelka-Munk（K-M）函数估算掺杂与共掺杂Bi?O?纳米荧光粉的带隙，其范围为2.9-3.08 eV。研究了Li?共掺杂对优化Bi?O?:Eu3?发光性能的影响，发现发射强度提升超过3倍。基于发射光谱详细计算并讨论了Judd-Ofelt参数（Ω?、Ω?和Ω?）、跃迁概率（A_T）、量子效率（η）、发光寿命（τ_rad）、色度坐标（CIE）及相关色温（CCT）值，所得CIE色度坐标非常接近NTSC标准红光值。所合成纳米粒子在紫外光照射下对酸性红88表现出优异光催化活性，60分钟内降解率达98.1%。电子-空穴对复合速率降低与快速电子转移能力主要归因于晶粒尺寸、形貌、带隙、缺陷及比表面积等因素的平衡。这些结果为Bi?O?:Eu3?:Li?声化学合成路线在固态显示和光催化应用提供了依据。
关键词： 光致发光、声化学、Bi2O3:Eu3+:Li+、光催化、CIE色度与相关色温
更新于2025-09-23 15:21:21
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掺杂Gd+3的Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷的结构与光学性能
摘要： 通过熔融淬火和热处理合成了掺杂钆的Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱、吸收和发射测量等方法研究了制备样品的结构与光学性能。XRD结果表明，玻璃陶瓷样品中析出的晶相为Bi2GeO5、Bi2Ge3O9和Bi4Ge3O12。红外光谱证实[BiO3]和[GeO4]单元是Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷网络中的主要结构单元。根据吸收光谱测得玻璃与玻璃陶瓷体系的光学带隙值介于2.01至3.34 eV之间，且玻璃的带隙值大于玻璃陶瓷。Bi2O3-GeO2玻璃陶瓷的密度高于玻璃，且随Gd3+含量增加而增大。研究表明366 nm激发下的发光源自不同的铋相关发射中心。366 nm激发下获得的CIE色坐标与相关色温(CCT)值证实，掺Gd3+的锗酸铋玻璃及玻璃陶瓷呈现白光发射。本研究中发光性能最优异的白光材料为GC-2Gd样品，其色坐标为(0.327, 0.314)，相关色温为5753 K。
关键词： 玻璃，铋，玻璃陶瓷，钆，白光，Bi2O3-GeO2
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过氧化铋（Ni）/二氧化钛（Bi2O3/TiO2）光催化降解平版印刷工业废水中有机污染物
摘要： 通过湿法浸渍制备了Bi2O3/TiO2耦合半导体材料。在紫外-可见光照射下评估其对光刻工业废水有机化合物的光催化降解活性，并采用X射线衍射、紫外-可见及红外光谱进行表征。运用三水平因子设计的响应面法，研究了Bi2O3/TiO2比例与溶液初始pH的协同效应。评价指标为总有机碳去除率和化学需氧量去除率。结果表明：Bi2O3/TiO2复合材料的晶粒尺寸更小、热稳定性更高，且在可见光区的吸收能力优于纯TiO2。
关键词： 光催化降解、废水、平版印刷工业、Bi2O3/TiO2、响应面
更新于2025-09-23 15:21:01
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Yb3?/Er3?共掺杂Bi?O?纳米球的可控合成及其上转换发光性能在光学与X射线计算机断层成像中的应用
摘要： 通过简便的水热法结合后续热处理，成功合成了共掺杂Yb3?/Er3?上转换离子对的Bi?O?纳米球。所得Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球呈单分散球形形貌，尺寸分布窄（约180纳米），在980纳米激光激发下呈现强烈上转换发光。研究发现，纳米球的晶体结构、形貌及上转换发光性能与Yb3?掺杂浓度及后续煅烧温度直接相关。这些Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球可大量制备，并能方便地修饰一层生物相容性聚乙烯亚胺（PEI）分子。制得的纳米球不仅保持了均匀的尺寸和形貌特征，还展现出良好的水分散性和生物相容性。值得注意的是，这些Bi?O?:Yb3?,Er3?上转换纳米荧光粉还可作为X射线计算机断层扫描（CT）成像的有效对比剂，其对比效能高于商用碘基对比剂。这种简便的合成路线和廉价的基质材料为Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球作为理想的双模态生物成像探针在生物医学领域的广泛应用铺平了道路。
关键词： 水热合成、CT成像、Bi2O3、上转换发光、纳米荧光粉
更新于2025-09-23 15:19:57
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碳量子点(CQDs)修饰的Bi2O3-x复合光催化剂在近红外光驱动下对AO7表现出优异的光降解活性
摘要： 本工作通过NaBH4还原Bi2O3制备了具有表面氧空位的Bi2O3-x，随后在其表面沉积碳量子点(CQDs)获得一系列CQDs/Bi2O3-x复合材料。HRTEM和XPS表征表明，通过调节NaBH4溶液浓度可控制表面氧空位层厚度，并实现CQDs与Bi2O3-x的紧密接触。以酸性橙7(AO7)为目标反应物，研究了CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光照射下的光催化降解活性。发现样品的光催化活性与NaBH4浓度及CQDs含量密切相关。与Bi2O3相比，Bi2O3-x样品表现出增强的模拟太阳光驱动光催化活性，其中NaBH4浓度为3 mmol/L的3R-Bi2O3-x最佳降解效率达Bi2O3的1.38倍。在3R-Bi2O3-x表面负载CQDs后，其模拟太阳光光催化活性进一步提升，其中15C/3R-Bi2O3-x样品在60分钟照射下AO7降解率达~97%。不同于Bi2O3和3R-Bi2O3-x，15C/3R-Bi2O3-x还具有近红外光驱动光催化降解活性。苯酚在模拟太阳光和近红外光下的降解进一步证实了CQDs/Bi2O3-x复合材料的本征光催化活性。光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)测试证实CQDs/Bi2O3-x样品中光生电荷的高效迁移与分离。?OH和h+被证明是CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光催化过程中的主要活性物种?；谏鲜鍪笛?，提出了CQDs/Bi2O3-x复合材料在模拟太阳光和近红外光照射下的光催化降解机理。
关键词： 光催化、复合材料、氧空位、碳量子点、Bi2O3
更新于2025-09-12 10:27:22
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研究α-氧化铋锌异质结构复合材料/紫外LED在亚甲基蓝染料去除中的效率及其抗菌活性评估。
摘要： 通过简便且经济高效的超声辅助化学沉淀法结合水热生长技术制备了异质结构α-氧化铋锌（α-Bi2O3-ZnO）光催化剂。与纯ZnO和α-Bi2O3相比，所制得的α-Bi2O3-ZnO光催化剂对亚甲基蓝染料降解表现出更优异的光催化性能。实验采用发光二极管（UV-LED）作为光源，相较于传统灯具具有波长选择性、高效能、低功耗、长寿命、无废弃物处理问题、无需预热时间、结构紧凑及安装便捷经济等优势。XRD分析证实α-Bi2O3-ZnO复合光催化剂中同时存在对应α-Bi2O3的单斜晶相和对应ZnO的六方纤锌矿相晶格结构。场发射扫描电镜图像显示该光催化剂由宽度4-5微米、长度10-11微米的哑铃状ZnO结构组成，且观察到α-Bi2O3纳米颗粒附着于ZnO表面并相互接触。光生电子-空穴对因在光催化剂间迁移而具有较低复合率，这可能是α-Bi2O3-ZnO复合物实现100%光催化效率的原因。此外，该光催化剂还展现出优异的抗菌活性——在1 mg/L剂量下对金黄色葡萄球菌（人类致病菌）产生1.5厘米抑菌圈。
关键词： 异质结构、抗菌活性、亚甲基蓝、光催化剂、α-Bi2O3-ZnO、紫外LED、α-Bi2O3
更新于2025-09-11 14:15:04
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尺寸对双掺杂δ-Bi2O3相稳定性和导电性的影响
摘要： 采用固态合成技术制备了纳米和微米级(Bi2O3)1-x-y(Eu2O3)x(Er2O3)y (x=0.1,0.15,y=0.05,0.2)双掺杂体系材料。使用纳米级粉末合成的样品称为纳米样品，使用微米级粉末的则称为微米样品。通过表征研究了固体氧化物燃料电池(SOFCs)用纳米和微米结构电解质样品的热学、结构、形貌及电学性能。XRD测试表明所有纳米样品均获得面心立方δ-Bi2O3相，而部分微米样品呈现混合相。电学测量显示Er2O3含量增加时电导率下降。本研究主要结论是：尺寸效应使中间温度SOFCs(IT-SOFCs)具有较好的结构稳定性；且纳米Bi2O3体系具有最低活化能并表现出高电导率。
关键词： 固体电解质，IT-SOFC，尺寸效应，δ-Bi2O3，纳米Bi2O3
更新于2025-09-10 09:29:36
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花根状Bi2O3/Bi2MoO6异质结构的可控合成及其作为可见光照射下高效光催化剂的研究
摘要： 本文通过调节pH值、聚乙烯吡咯烷酮(PVP(K30))浓度和反应时间，在优化条件下水热合成了Bi2O3/Bi2MoO6复合材料。合成过程中成功制备出花根状零带隙Bi2O3/Bi2MoO6异质结。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射光谱(DRS)、光致发光(PL)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对样品进行表征。在可见光照射(λ>420 nm)下，通过降解四环素(TC)、环丙沙星(CPFX)(抗生素)以及罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)(危险染料)测定其光催化活性。降解结果表明：在pH 9.0、PVP(K30)0.05 mol/L和80分钟反应时间条件下合成的光催化剂样品(Sup-Bi2O3/Bi2MoO6)表现出高效性能，其表观速率常数(Kapp)比常规条件制备的样品高出50%。光催化降解顺序为RhB>TC>CPFX>MB，该顺序取决于降解介质的极性。
关键词： Bi2O3/Bi2MoO6，花根状，异质结，可见光照射，光催化剂
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有高吸附和光催化性能的BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合物中的多重载流子转移路径
摘要： 通过简易化学沉淀法设计并制备了BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合材料，通过可见光照射下降解罗丹明B（RhB）评估其光催化性能。当Br/F摩尔比为1:1时，BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合材料展现出最高活性，在仅15分钟光照后约降解98.61%的RhB。与纯BiOBr相比，该三元复合材料的增强光催化性能可归因于其更大的比表面积和多重载流子转移路径，有效促进了载流子分离。此外，还详细讨论了复合材料的形成机制。
关键词： Bi2O3，载流子传输路径，BiOBr，三元复合材料，BiO0.67F1.66
更新于2025-09-10 09:29:36
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复合磁性光催化剂Mn<sub>x</sub>Zn<sub>1-x</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/α-Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的合成与光催化活性
摘要： 本文采用浸渍-煅烧技术，以锰锌铁氧体为磁性基底合成了新型磁性光催化剂MnxZn1-xFe2O4/α-Bi2O3。该复合体系在外加磁场作用下易于从液相中分离。这种MnxZn1-xFe2O4/α-Bi2O3异质结展现出显著的光催化活性，在降解罗丹明B(RhB)方面远超纯α-Bi2O3。特别值得注意的是，MnxZn1-xFe2O4的引入不仅降低了光催化剂α-Bi2O3的带隙，还增强了其在可见光区的响应能力。重要的是，该磁性光催化剂可重复使用，经过3次循环后光催化活性仍保持在90%以上。这种优异的稳定性和可回收性主要归因于软磁材料MnxZn1-xFe2O4促进了光生电子-空穴对的分离。这项工作将为未来实现废水污染物的便捷回收与去除提供传统半导体光催化剂的替代方案。
关键词： MnxZn1-xFe2O4、α-Bi2O3、光催化活性、磁性光催化剂
更新于2025-09-09 09:28:46