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铋元素的磁性秘密了解铋在磁性材料中的独特性质铋元素的磁性秘密：了解铋在磁性材料中的独特性质铋是一种化学元素，属于铋族元素。
它在自然界中以单质形式存在，具有独特的磁性性质。
本文将探讨铋在磁性材料中的特性，并揭示其磁性秘密。
1. 铋元素的基本性质铋的原子序数为83，原子量为208.98。
它是一种致密的、软质的、有光泽的银白色金属。
铋是一种重金属，具有较高的熔点和沸点。
其常见的同位素有铋-209、铋-208、铋-207等。
铋也是一种有毒元素，尽量避免直接接触。
2. 铋的磁性特性尽管铋是一种重金属，然而它并不具备典型的磁性。
在室温下，纯铋并无明显的磁性表现，但在特定条件下，铋可以呈现出一些磁性特性。
这主要与铋的电子结构有关。
铋的原子结构中，外层电子结构为6s²6p²。
由于电子在原子轨道中的排布方式不同，铋的离域电子（未成对电子）会参与到磁性行为中。
这些未成对电子可以形成自旋磁矩，使铋呈现出有限的磁化率。
此外，铋也可与其他元素形成化合物，其中一些化合物表现出不同程度的磁性。
比如，与铁、钴等过渡金属形成的合金中，铋可以表现出强磁性。
这主要是由于合金中过渡金属的磁性贡献，与铋的磁性相互作用增强了合金的整体磁性。
3. 铋在磁性材料中的应用铋虽然不是常用的磁性材料，但它在某些特殊领域中具有重要应用价值。
下面介绍几个与铋相关的磁性材料应用。
3.1 铋镍合金铋镍合金是一种常见的铁磁性合金，由铋和镍按一定比例混合而成。
该合金具有较高的磁导率和低的磁滞损耗，在电子磁铁、电磁传感器等领域有广泛应用。
铋镍合金还具有抗腐蚀性能，适用于一些特殊环境下的应用。
3.2 铋碲化合物铋碲化合物是一类具有特殊磁性的材料，其化学式为Bi₂Te₃。
在低温下，铋碲化合物表现出顺磁性和弱反磁性。
此外，当它们的尺寸较小，处于纳米级尺度时，还可以呈现出其他独特的磁性行为，如量子振荡等。
铋碲化合物因其特殊的电学和热学性质，在纳米电子学和热电材料等领域有重要应用。
Hans Journal of Nanotechnology纳米技术, 2021, 11(2), 19-26Published Online May 2021 in Hans. /journal/nathttps:///10.12677/nat.2021.112003铋基纳米材料的制备及其在肿瘤诊疗中的研究进展向桓冬1,2，邓苗1，晏亮2*1成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都2中国科学院高能物理研究所，中国科学院纳米生物效应安全性重点实验室，北京收稿日期：2021年4月20日；录用日期：2021年5月20日；发布日期：2021年5月27日摘要随着纳米技术的快速发展，以纳米材料为基础的新型生物材料在生物医学领域表现出独特的优势，因而受到研究人员的广泛关注。
铋(bismuth, Bi)基纳米材料因其良好的生物相容性和优异的光学、电学等物理化学特性，在药物递送、抗菌、组织工程、生物传感、肿瘤治疗等生物医学领域的应用已被广泛研究和报道；特别地，在生物成像及癌症诊疗方面展现出广阔的应用潜力。
本文结合实例简要综述了生物医用铋基纳米材料的常见类型和制备方法，总结了其在计算机断层扫描(CT)成像、光声(PA)等生物成像和光热治疗、放射治疗等肿瘤诊疗中的最新研究进展，并在此基础上对其在生物医学中的应用前景进行了展望和对挑战展开了分析。
关键词铋基纳米材料，生物医学，生物成像，肿瘤诊疗Research Progress in Preparation andTheranostics of Bismuth-BasedNanomaterialsHuandong Xiang1,2, Miao Deng1, Liang Yan2*1College of Materials and Chemistry & Chemical Engineering, Chengdu University of Technology,Chengdu Sichuan2CAS Key Laboratory for Biomedical Effects of Nanomaterials and Nanosafety, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing*通讯作者。
铋的性质及分析方法综述一、铋的基本性质表1：铋的基本性质二、铋的试样分解方法表2：铋的试样分解方法比较目前，常用的铋试样分解方法是酸溶法。
三、铋的分离、富集方法表3：铋的分离、富集方法比较目前在在铋试样的分离富集中常用的是溶剂萃取法和共沉淀分离。
四、铋的测定方法及干扰目前在铋试样的分析方法中，常用的是容量法、ICP-AES法和原子荧光光谱法。
五、应用针对固体样品中铋的测定，结合仪器设备能力，一般可按如下方法进行：1.固体样品中铋的测定：称取0.1 g～1.0 g（精确至0.0001 g）试样置于50 mL聚四氟乙烯烧杯中，少量水润湿，加入10 mL盐酸，5 mL硝酸，放置于低温电板上加热10 min，取下冷却，加入5 mL～10 mL氢氟酸)，1 mL～3 mL高氯酸，放置于低温电热板上加热冒烟至湿盐状（若仍含黑色残渣，应补加1 mL～3 mL高氯酸），取下冷却，加入10 mL（1+1）硝酸溶解可溶盐类，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀待测。
于电感耦合等离子体发射光谱仪上进行测定。
必要时，根据标准曲线范围稀释待测溶液。
（高含量铋的测定）称取2.0 g（精确至0.0001g）试料于250 mL烧杯中，加入60 mL硝酸，盖上表面皿。
加热使试样完全溶解，取下，补加10 mL浓硝酸，吹洗杯壁，冷却后移入200 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。
根据试样含铋量,移取10.00～20.00 mL试液于250 mL烧杯中，加25 mL水，10 mL酒石酸溶液（200g/L），5 mL硫脲溶液（100g/L），2滴二甲酚橙指示剂，然后用氨水（1+1）调节pH为1.7(用精密pH试纸检查)，加0.2g抗坏血酸，用EDTA标准溶液滴定至溶液呈亮黄色，即为终点。
2.液体样品中铋的测定：酸性试样：移取5.00 mL～20.00 mL试样于150 mL烧杯中。
强碱性试样：移取10.00 mL于100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀。
《钼酸铋基纳米材料的设计合成及光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重，光催化技术作为一种绿色、高效的环保技术，在废水处理、能源转换和光解水制氢等领域得到了广泛的应用。
钼酸铋基纳米材料作为一种具有优异光催化性能的材料，在光催化领域受到了广泛关注。
本文将针对钼酸铋基纳米材料的设计合成及其光催化性能进行研究。
二、钼酸铋基纳米材料的设计与合成钼酸铋基纳米材料具有优良的可见光吸收能力和高效的电荷传输能力，对于其在光催化领域的优异表现起着至关重要的作用。
其设计与合成过程如下：（一）设计思路在设计钼酸铋基纳米材料时，我们主要考虑了以下几点：首先，选择合适的钼源和铋源；其次，调整合成条件，如温度、pH 值、浓度等，以控制纳米材料的尺寸、形貌和结构；最后，引入其他元素进行掺杂或复合，以提高其光催化性能。
（二）合成方法采用溶胶-凝胶法和水热法相结合的方法，制备出具有特定形貌和结构的钼酸铋基纳米材料。
具体步骤包括：将钼源和铋源按照一定比例溶解在适量的溶剂中，通过调节pH值和温度等条件，使溶液形成溶胶；然后将溶胶转移至反应釜中，在一定的温度和压力下进行水热反应；最后对得到的产物进行洗涤、干燥等处理。
三、光催化性能研究（一）光催化实验方法采用甲基橙等有机污染物作为目标降解物，对所制备的钼酸铋基纳米材料进行光催化性能测试。
在实验中，将一定量的催化剂加入到含有目标降解物的溶液中，通过光照一定时间后，测定溶液中目标降解物的浓度变化，从而评价催化剂的光催化性能。
（二）结果与讨论通过对所制备的钼酸铋基纳米材料进行光催化性能测试，我们发现该材料具有优异的光催化性能。
在可见光照射下，该材料能够有效地降解甲基橙等有机污染物，且降解速率随着光照时间的延长而逐渐增加。
此外，我们还发现，通过调整合成条件或引入其他元素进行掺杂或复合，可以进一步提高其光催化性能。
例如，引入适量的其他金属元素进行掺杂可以有效地提高其可见光吸收能力和电荷传输能力；而与其他具有优异光催化性能的材料进行复合，则可以进一步提高其光催化效率和稳定性。
《铋基材料的设计及其光电-电化学性能研究》篇一铋基材料的设计及其光电-电化学性能研究一、引言铋基材料因其独特的物理化学性质和潜在的应用价值，在材料科学领域备受关注。
铋基材料不仅具有优异的光电性能，而且在电化学领域也有广泛的应用。
本篇论文主要针对铋基材料的设计，以及其在光电和电化学方面的性能进行深入的研究和探讨。
二、铋基材料的设计1. 材料选择与合成铋基材料主要包括铋的氧化物、硫化物等。
本论文选择铋的氧化物作为研究对象，采用溶胶-凝胶法进行合成。
该方法具有操作简便、成本低廉等优点，适合大规模生产。
2. 结构设计为了获得具有优异性能的铋基材料，我们对材料的结构进行了精心设计。
通过调整材料的晶格结构、颗粒大小和孔隙率等参数，以提高其光电和电化学性能。
三、光电性能研究1. 光学性能通过紫外-可见光谱、荧光光谱等手段，研究了铋基材料的光学性能。
实验结果表明，铋基材料具有良好的光吸收性能和光稳定性，适合用于光电器件。
2. 电学性能我们采用电流-电压测试、电导率测试等方法，研究了铋基材料的电学性能。
实验结果表明，铋基材料具有较高的电导率和良好的导电稳定性，适合用于制备电极材料。
四、电化学性能研究1. 电池性能将铋基材料应用于锂离子电池中，研究了其电池性能。
实验结果表明，铋基材料具有良好的充放电性能和循环稳定性，可提高电池的能量密度和功率密度。
2. 电催化性能我们进一步研究了铋基材料的电催化性能。
通过制备电极并测试其在不同条件下的电催化反应，发现铋基材料对某些电化学反应具有优异的催化活性。
这为制备高效、稳定的电催化剂提供了新的思路。
五、结论本论文对铋基材料的设计及其光电/电化学性能进行了深入研究。
实验结果表明，通过精心设计材料的结构和组成，可以获得具有优异光电和电化学性能的铋基材料。
这些材料在光电器件、电池和电催化等领域具有广泛的应用前景。
未来，我们将继续深入研究铋基材料的性能和应用，为推动材料科学的发展做出贡献。
《铋基二维自组装复合材料体系的构建及其光催化性能研究》
一、引言 随着环境问题日益严重，光催化技术作为一种绿色、高效的环保技术，受到了广泛关注。铋基二维自组装复合材料因其独特的结构特性和优异的光催化性能，在光催化领域具有广阔的应用前景。本文旨在构建铋基二维自组装复合材料体系，并对其光催化性能进行研究。 二、铋基二维自组装复合材料的构建 2.1 材料选择与合成 本文选择铋基化合物为研究对象，通过水热法、溶胶-凝胶法等方法合成铋基二维纳米片。在此基础上，采用自组装技术将不同种类的铋基纳米片进行组装，形成二维自组装复合材料。 2.2 结构表征 利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对合成得到的铋基二维自组装复合材料进行结构表征。结果表明，该复合材料具有典型的二维层状结构，且层间结构紧密，具有较高的比表面积。 三、光催化性能研究 3.1 实验方法 采用甲基橙、罗丹明B等有机染料为模型污染物，在紫外-可见光照射下，评价铋基二维自组装复合材料的光催化性能。同时，通过循环实验、自由基捕获实验等方法，探究光催化反应的机理。 3.2 实验结果与分析 实验结果表明，铋基二维自组装复合材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。通过循环实验发现，该复合材料具有良好的稳定性。自由基捕获实验表明，该光催化反应主要涉及超氧自由基和空穴的参与。此外，我们还发现该复合材料的光催化性能与其结构特性密切相关。 四、影响因素及优化策略 4.1 影响因素分析 影响铋基二维自组装复合材料光催化性能的因素较多，包括材料的晶体结构、比表面积、能带结构等。此外，反应条件如光照强度、温度、pH值等也会对光催化性能产生影响。 4.2 优化策略 针对影响光催化性能的因素，我们提出以下优化策略：一是通过调整合成方法，优化材料的晶体结构和能带结构；二是提高材料的比表面积，增加活性位点；三是通过调控反应条件，如增加光照强度、优化pH值等，提高光催化性能。 五、结论与展望 本文成功构建了铋基二维自组装复合材料体系，并对其光催化性能进行了研究。实验结果表明，该复合材料具有优异的光催化性能和良好的稳定性。通过分析影响因素及提出优化策略，为进一步提高铋基二维自组装复合材料的光催化性能提供了思路。 展望未来，我们将继续深入研究铋基二维自组装复合材料的构效关系，探索更多具有优异光催化性能的铋基材料。同时，我们将进一步优化合成方法，提高材料的产量和稳定性，为实际应用提供更多支持。此外，我们还将关注铋基二维自组装复合材料在其他领域的应用潜力，如能源、生物医学等，为推动科技进步和社会发展做出贡献。 六、铋基二维自组装复合材料体系的进一步构建 在深入研究铋基二维自组装复合材料的过程中，我们意识到，除了其光催化性能，其微观结构、成分和组成等因素也会对材料性能产生深远影响。因此，为了进一步提高材料的性能和拓展其应用范围，我们需要进一步优化材料的构建过程。 首先，我们将尝试采用不同的合成策略，如溶胶-凝胶法、水热法等，来调控铋基二维自组装复合材料的微观结构。我们将关注这些合成方法对材料晶体结构、能带结构以及比表面积的影响，以期获得具有更高光催化性能的材料。 其次，我们将探索通过掺杂、共混等方式，引入其他元素或化合物，以改善铋基二维自组装复合材料的性能。例如，我们可以将其他金属离子或非金属元素引入到铋基材料中，通过调节其电子结构和能级分布，进一步提高材料的光吸收能力和光生载流子的分离效率。 七、光催化性能的深入研究与应用拓展 对于铋基二维自组装复合材料的光催化性能，我们将进行更深入的研究。除了传统的光解水制氢、有机物降解等应用外，我们还将探索其在光催化CO2还原、光催化合成燃料等领域的潜力。通过研究不同光催化反应的机理和动力学过程，我们将更准确地了解铋基二维自组装复合材料的性能和优势。 此外，我们还将关注铋基二维自组装复合材料在实际应用中的稳定性和可回收性。通过优化材料的制备方法和后处理过程，我们将提高材料的稳定性和循环使用性能，为其在实际应用中提供更多支持。 八、结论与未来研究方向 通过构建铋基二维自组装复合材料体系并对其光催化性能进行研究，我们取得了显著的成果。该材料具有优异的光催化性能和良好的稳定性，为光催化领域的应用提供了新的可能性。 未来，我们将继续深入研究铋基二维自组装复合材料的构效关系，探索更多具有优异光催化性能的铋基材料。同时，我们将进一步优化合成方法，提高材料的产量和稳定性，为实际应用提供更多支持。此外，我们还将关注铋基二维自组装复合材料在其他领域的应用潜力，如能源、生物医学等，为推动科技进步和社会发展做出贡献。 在未来的研究中，我们还将关注如何利用先进的表征技术和理论计算方法，更深入地理解铋基二维自组装复合材料的光催化机理和构效关系。同时，我们也将积极探索与其他领域的交叉研究，如与能源存储、环境保护等领域的结合，为解决实际问题和推动社会发展做出更多贡献。 九、铋基二维自组装复合材料体系的构建 铋基二维自组装复合材料体系的构建是一个复杂而精细的过程，它涉及到多种材料的选取、复合比例的调整以及自组装技术的运用。在这一过程中，我们需要遵循科学、严谨的实验原则，确保每一环节都能达到预期的效果。 首先，在材料的选择上，我们注重选择具有优异光催化性能的铋基材料，如铋氧化物、铋酸盐等。这些材料具有独特的光电性能和化学稳定性，是构建二维自组装复合材料的理想选择。 其次，在复合比例的调整上，我们通过精确控制各种材料的比例，实现材料性能的最优化。这需要我们运用先进的实验技术和方法，对材料进行细致的分析和测试，以确保复合比例的科学性和合理性。 最后，在自组装技术的运用上，我们采用先进的自组装技术，将各种材料进行精确的自组装，形成二维自组装复合材料。这一过程需要我们对自组装技术有深入的理解和掌握，以确保自组装过程的顺利进行和材料性能的稳定。 十、光催化性能研究 光催化性能是铋基二维自组装复合材料的重要性能之一。我们通过一系列实验，对材料的光催化性能进行了深入的研究。 首先，我们通过光催化实验，测试了材料在不同条件下的光催化性能。通过对比实验结果，我们发现，铋基二维自组装复合材料具有优异的光催化性能，能够有效地催化多种反应。 其次，我们对材料的光催化机理进行了深入的研究。通过分析材料的能带结构、光吸收性能以及光生载流子的行为等，我们揭示了材料的光催化机理，为进一步优化材料性能提供了理论依据。 此外，我们还研究了材料的光稳定性。通过长时间的光催化实验，我们发现，铋基二维自组装复合材料具有优异的光稳定性，能够在长时间的光照下保持稳定的性能。 十一、性能和优势分析 铋基二维自组装复合材料具有以下性能和优势： 1. 优异的光催化性能：铋基二维自组装复合材料具有优异的光催化性能，能够有效地催化多种反应，如有机物的降解、水的光解等。 2. 良好的稳定性：该材料具有优异的光稳定性和化学稳定性，能够在长时间的光照和化学环境中保持稳定的性能。 3. 可调的能带结构：通过调整材料的组成和结构，可以实现对能带结构的调控，以满足不同光催化反应的需求。 4. 易于制备和加工：该材料可以采用简单的制备方法和加工技术进行制备和加工，有利于实现规模化生产和应用。 十二、实际应用中的稳定性和可回收性研究 在实际应用中，铋基二维自组装复合材料的稳定性和可回收性是我们关注的重点。通过优化材料的制备方法和后处理过程，我们可以提高材料的稳定性和循环使用性能。具体而言，我们可以采用高温煅烧、表面修饰等方法对材料进行后处理，以提高其稳定性和可回收性。同时，我们还可以探索新的回收方法和技术，如离心分离、溶剂萃取等，以实现材料的循环使用和资源化利用。 十三、未来研究方向 未来，我们将继续深入研究铋基二维自组装复合材料的构效关系和光催化机理，探索更多具有优异光催化性能的铋基材料。同时，我们将进一步优化合成方法和技术手段提高材料的产量和稳定性为实际应用提供更多支持此外我们将拓展铋基二维自组装复合材料在其他领域的应用如能源储存生物医学环境治理等为推动科技进步和社会发展做出贡献在未来的研究中我们还计划开展以下方向的研究工作： 1. 探索新型铋基二维自组装复合材料的制备方法和合成技术手段； 2. 深入研究铋基二维自组装复合材料的构效关系和光催化机理以及与其他领域的交叉研究； 3. 探索铋基二维自组装复合材料在能源储存领域的应用潜力如锂离子电池、钠离子电池等； 4. 研究铋基二维自组装复合材料在生物医学领域的应用如生物成像、药物传递等； 5. 开展铋基二维自组装复合材料在环境治理领域的应用研究如光催化降解有机污染物等； 6. 探索与其他先进技术的结合如与人工智能、大数据等技术的结合为解决实际问题提供更多思路和方法。 总之我们将继续深入研究铋基二维自组装复合材料的性能和优势为推动科技进步和社会发展做出更多贡献。 十四、铋基二维自组装复合材料体系的构建及其光催化性能研究 在深入探讨未来研究方向的过程中，我们将继续致力于铋基二维自组装复合材料体系的构建及其光催化性能的研究。这一领域的研究不仅对于理解材料的构效关系和光催化机理具有重要价值，同时也为实际应用提供了坚实的理论基础和实验依据。 一、材料体系构建的深化研究 在铋基二维自组装复合材料的构建方面，我们将进一步探索新型的合成策略和实验技术。通过精确控制合成条件，如温度、压力、反应物浓度等，我们期望能够获得具有更优异光催化性能的铋基材料。此外，我们还将关注材料的微观结构，包括晶体结构、能带结构以及缺陷态等，以期构建出更为完善和稳定的材料体系。 二、光催化性能的机理研究 对于光催化性能的机理研究，我们将结合理论计算和实验手段，深入探讨铋基二维自组装复合材料的光吸收、电子传输、界面反应等过程。通过分析材料的能级结构、电荷转移路径以及光
2024年氯氧化铋市场发展现状引言氯氧化铋是一种重要的无机化学品，广泛应用于制造涂料、陶瓷、电子材料等领域。
本文将对氯氧化铋市场的发展现状进行分析和总结，以期为相关行业提供参考。
1. 氯氧化铋的定义和特性氯氧化铋（BiOCl）是一种具有光催化性能的半导体材料，其晶体结构为层状结构，具有优良的稳定性和光吸收性能。
氯氧化铋具有高活性、光稳定性好等特点，广泛应用于环境污染治理、光催化降解有机污染物等领域。
2. 氯氧化铋的市场应用2.1 氯氧化铋在涂料行业的应用氯氧化铋具有良好的抗菌性能和光解酸性能，常被用作添加剂添加到涂料中，以提高涂料的杀菌、防腐和抗污染性能。
2.2 氯氧化铋在陶瓷行业的应用氯氧化铋可用作陶瓷釉料的添加剂，以提高陶瓷表面的光催化性能和抗菌性能，同时改善陶瓷的色泽和光泽。
2.3 氯氧化铋在电子材料行业的应用氯氧化铋还可应用于电子材料领域，用于制备太阳能电池、光电探测器等光电器件，以及柔性显示器件等。
3. 2024年氯氧化铋市场发展现状3.1 市场规模氯氧化铋市场近年来呈现稳定增长的趋势，预计在未来几年内市场规模将进一步扩大。
主要原因包括对环保材料的需求增加、新能源产业的快速发展等。
3.2 市场竞争目前，氯氧化铋市场竞争较为激烈，主要厂商包括A公司、B公司等。
这些厂商在产品质量、技术研发和市场推广方面具有较强的实力。
同时，新进入者也在逐渐增加，加剧了市场的竞争程度。
3.3 发展趋势随着环保意识的日益提高，氯氧化铋作为一种环保材料将受到更多关注和应用。
预计未来氯氧化铋市场将朝着高性能、多功能化和低成本方向发展。
4. 氯氧化铋市场前景分析4.1 市场机遇随着全球经济的不断发展和环境污染问题的加剧，氯氧化铋市场面临巨大的发展机遇。
政府对环保材料的支持政策和环保产业的发展也将为氯氧化铋的市场提供良好的发展环境。
4.2 挑战与对策尽管氯氧化铋市场发展前景广阔，但也面临一些挑战。
主要包括原材料价格的波动、技术研发和市场推广的难度等。
第46卷第3期2021年6月广州化学Guangzhou ChemistryV ol. 46 No. 3Jun. 2021文章编号：1009-220X(2021)03-0029-08 DOI:10.16560/ki.gzhx.20210304铋及其复合物的研究进展吕振春（上海理工大学，上海200093）摘要：简单介绍了单质铋的低毒或无毒性、低电导率超导电性、冷膨胀和热收缩等独特性质。
基于文献重点讨论了铋及其复合物近些年在电催化、光催化、抗肿瘤、光热放射治疗等方面的新应用，尤其是在光催化净化水体污染和抗肿瘤/癌药物方面具有广阔的发展前景。
铋复合物独特的层状结构、合适的带隙、近红外光吸收及X-射线衰减等特性为其进一步应用奠定了坚实的基础，且不同的制备工艺及掺杂金属元素等各种改性方法也为其广泛普及提供了新的思路。
关键词：铋；光催化；电催化；光热放射治疗中图分类号：O6-1 文献标识码：A半导体光催化技术能够实现高效且环境友好的净化水资源，因此，利用光催化反应处理水污染问题被认为是具有广阔前景的绿色环境治理技术。
而铋（Bi）及其复合物因为独特的层状结构、合适的禁带宽度、更适合被可见光激发等特点，逐渐发展成为一类独特的新型光催化材料，引起了人们的广泛关注。
与此同时，随着研究的深入，铋的各种特殊性质及不同应用也开始进入人们的视线。
最开始，Bi的典型应用集中在冶金添加剂、焊料、弹药等方面，其化合物广泛应用于颜料、化妆品和药物中。
特别是后者，水杨酸铋常见于腹泻的治疗[1]。
目前大多数的研究针对于Bi基材料的热电、铁电、光电化学、电催化、光催化性能、其纳米材料及合成方法、薄膜制备及薄膜电极替代汞电极测定重金属离子等方面[2-8]。
近年来，关于Bi及其复合物的特殊性质及综合应用的相关综述较少，大多数是描述其一种具体的应用，例如Bi基光催化材料的研究进展等。
本综述则简单介绍了Bi的特殊性质，对光电催化、抗肿瘤及光热放射治疗等方面的应用进行总结，并详细介绍了Bi及其复合物光热治疗的研究进展。
毕业设计（论文）题目铋离子掺杂红外发光材料综述系（院）化学与化工系专业应用化工技术班级2010级4班学生姓名居晨学号1023100825指导教师刘志亮职称助教二〇一三年三月十五日铋离子掺杂红外发光材料综述摘要铋离子红外发光具有良好的应用前景，铋是天然放射性元素，为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时与空气作用，也可与硫、卤素化合。
而发光是物体将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程，而红外发光是某一段波长的光波吸收能量转换为光辐射的过程。
近红外有机发光材料主要集中在两大类：一是稀土元素配合物；二是有机离子染料。
远红外线是红外线中的一种，远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。
本文章就铋离子掺杂红外发光材料的机理以及影响因素做出理论解释，并就铋离子掺杂红外发光材料的前景进行展望。
关键字：铋离子；红外发光；机理；影响因素Review on Bi-doped infra-luminescence materialsAbstractBismuth ions infrared glow light has good of application prospects, bismuth is natural radioactive elements, for metal with silver luster, very brittle shatter easily; At room temperature, bismuth does not react with oxygen or water, stable in the air, heated to melting point above can burn, a light blue flame, and generate the bismuth oxide bismuth in red with the air, also can compound with sulfur and halogen. And luminous objects is to absorb the way energy is converted to optical radiation, the process of the infrared light is a Duan Bo long wavelengths absorbed energy is converted to optical radiation process. Nir organic light-emitting materials are mainly concentrated in two categories: one is the rare earth complexes; Second, the organic dye ions. Far infrared ray is one of the infrared, far infrared ray has strong penetration and radial force, has a significant effect, temperature effect and resonance, it is easy to absorbed by the object and translated into the internal energy of the object. This article is bismuth ions doping mechanism and affecting factors of the infrared light emitting materials to make theoretical explanation, and bismuth ions doped future infrared light-emitting materials is prospected as well.Bismuth ion infrared glow has good of application prospects, bismuth is natural radioactive element, for has silver gloss of metal, mass crisp easy crushed; at room temperature Xia, bismuth not and oxygen orwater reaction, in air in the stability, heating to melting point above Shi can burning, issued light blue of flame, generated three oxidation II bismuth, bismuth in red hot Shi and air role, also can and sulfur, and halogen combined. , Shiny object somehow absorbed radiation energy into light, and infrared light is a wavelength of light energy converted to optical radiation absorption process. Near infra-red organic light-emitting materials are mainly concentrated in two broad categories: first, the complexes of rare earth elements; the second, organic Ionic dyes. Far infrared is a form of infrared, far infrared rays with strong penetration and radiation, with significant temperature effects and resonance effects, it is absorbed by the body and transform into objects of internal energy. The article bismuth-doped infrared light emitting materials to theoretical explanations of the mechanism and influencing factors and prospect prospect of bismuth ions-doped infrared light emitting material.Key words: Bismuth ion; infra-luminescence; mechanization; influencing factor目录引言 ................................................................................................................................................... - 2 -第一章铋离子简介 .................................................................................................................... - 2 -1.1铋离子简介 . (2)第二章红外发光材料研究进展............................................................................................. - 3 -2.1发光材料简述 (3)2.2红外发光材料简述 (3)2.2.1近红外有机发光材料 (3)2.2.2远红外有机发光材料 (4)第三章铋离子掺杂红外发光材料机理................................................................. - 5 -3.1近红外发光机理.. (6)3.1.1高价态离子B I5+ (6)3.1.2低价态B I离子B I+ (6)3.1.3B I原子或者团簇 (6)第四章铋离子掺杂红外发光材料影响因素..................................................................... - 7 -4.1光学碱度 (7)4.2配位环境 (7)4.3晶体场 (7)4.4能量传递 (8)第五章铋离子掺杂红外发光技术的前景展望................................................................ - 8 -参考文献.......................................................................................................................................... - 9 -谢辞............................................................................................................................................... - 10 -引言随着社会的不断进步，发光材料已经广泛进入我们的生活生产中,而红外发光材料又是生活中应用最多的一种材料，近期又发现铋离子掺杂红外发光材料具有良好的应用前景，铋是天然放射性元素，为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时与空气作用，也可与硫、卤素化合。
2023年金属铋行业市场分析现状金属铋行业是指以铋为主要原料进行生产加工的行业。
铋是一种重要的稀有金属，具有良好的导电性、热导性和耐蚀性，在工业、电子、化工等领域有广泛的应用。
本文将从市场规模、需求状况、产业结构、竞争格局等方面进行分析。
首先，金属铋行业市场规模较小。
据统计数据显示，截至2020年，全球铋产量约为2万吨，其中中国占据了绝大部分市场份额。
然而，与其他金属相比，铋的产量非常有限，因此市场供应相对紧缺。
此外，金属铋行业的市场规模受到价格波动的影响较大，价格上涨会导致需求下降，价格下跌则会刺激需求增加。
其次，金属铋的需求主要来自电子行业。
随着电子产品的普及和更新换代速度的加快，电子行业对金属铋的需求不断增加。
金属铋广泛应用于半导体、导热材料、陶瓷电容器等电子器件中，是现代电子工业中不可或缺的重要原材料。
尤其是在新兴领域如人工智能、5G通信等，金属铋的需求将进一步增长。
再次，金属铋行业的产业结构相对集中。
目前，中国是全球最大的金属铋生产和消费国家，一些大型企业如中国重工集团、中国五矿集团等在该行业占据主导地位。
由于产业结构集中，行业竞争较为激烈。
同时，金属铋的生产过程比较复杂，技术要求较高，新进入者面临着技术壁垒和资金压力。
最后，金属铋行业面临着环保压力和价格波动的挑战。
随着环保意识的提升，金属铋行业受到了严格的环保监管，尤其是在矿石开采和冶炼过程中。
此外，金属铋价格的波动性较大，主要受到供需关系、政策调控和投资者情绪等因素的影响。
行业内企业需要谨慎应对价格波动，制定合理的资源采购和销售策略。
综上所述，金属铋行业市场规模相对较小，主要受到电子行业需求的影响。
产业结构相对集中，行业竞争激烈。
同时，金属铋行业面临着环保压力和价格波动的挑战。
在未来，随着电子行业的持续发展和新兴领域的崛起，金属铋行业有望继续保持良好的发展势头。
环境友好型铋基材料的制备及其性能研究 1 概述 能源危机和环境问题的日益加重已成为影响全人类可持续发展的重要问题。近年来，可再生与不可再生资源日益枯竭，使得人们不得不高度重视排放物、废弃物的妥善处理和循环再生，减少不可再生资源的消耗和环境的污染，同时寻求绿色环保、可持续发展的新能源就逐渐受到世界各国的广泛关注。 光催化实际上是光催化剂在某些波长光子能量的驱动下，体内的空穴电子对分离，后又引发了一系列氧化还原反应的过程。光催化氧化技术由于其具有环境友好，能有效去除环境中尤其是废水中的污染物，且能耗少，无二次污染等优点已被慢慢重视起来。 自1972 年Fujishima等[1]在《Nature》报道了TiO2在紫外光照射下可以催化水的分解后，半导体光催化剂一直是广大学者们研究的热点。光催化被认为是解决能源问题的关键有效方法之一，近年来受到广大研究者的不断探究。 为了充分利用太阳光，人们对光催化材料进行了众多研究：一方面是对TiO2半导体进行改性，另一方面是寻求新型的非TiO2半导体光催化材料。含铋光催化材料属于非TiO2半导体光催化材料中的一种，电子结构独特，价带由Bi-6s和O-2p轨道杂化而成。这种独特的结构使其在可见光范围内有较陡峭的吸收边，阴阳离子间的反键作用更有利于空穴的形成与流动，使得光催化反应更容易进行。 本文将对近年来含铋光催化剂的研究进展进行综述。
2 铋类光催化剂的制备 2.1铋氧化物光催化剂 铋氧化物是很重要的功能材料，在光电转化、医药制药材料等方面有着很广泛的运用。其中，纯相还具有折射率高、能量带隙低和电导率高的特点。 Bi2O3有单斜、四方、体立方和面立方四种结构，只有单斜结构室温下可稳定存在，其他结构在室温下均会转变成单斜结构。 化学沉积法、声化学方法、溶胶-凝胶法、微波加热法等都是制备纳米Bi2O3的方法。产品的形态也可根据方法不同而不同，如颗粒状、薄膜状、纤维状等。Wang 等[2] 利用沉积法合成钙铋酸盐（CaBi6O10/Bi2O3）复合光催化剂，在可见光下（波长大于420nm）降解亚甲基蓝，催化效果显著。反应过程见下图，CaBi6O10的导带边比Bi2O3更接近阴极，当CaBi6O10受到太阳光照射后，产生的光生电子迅速转移到Bi2O3的导带边上，Bi2O3的光生空穴转移到CaBi6O10的价带上，有效实现了光生电子-空穴对的分离，减少了复合率，光催化活性大大提高。
2.2 卤氧化铋光催化剂 卤氧化铋BiOX（X=Cl、Br、I）因其较高的稳定性和光催化活性受到研究者的关注，发现光催化活性明显高于P25，并且随着卤素原子序数的增加，卤氧化物BiOX（X=Cl、Br、I）的光催化活性逐渐增大，表2.1列出了卤氧化铋光催化剂几种典型制备方法[3-6]。 表2.1 卤氧化铋光催化剂的制备方法与形貌
BiOX（X=Cl、Br、I）的晶型为PbFCl型，是一种高度各向异性的层状结构半导体，属于四方晶系[7]。以BiOCl为例，Bi3+周围的O2−和Cl−成反四方柱配位，Cl−层为正方配位，其下一层为正方O2−层，Cl−层和O2−层交错
BiOX 制备方法 形貌和尺寸
BiOCl 水解法 珠光皮状，粒度5~10μm
BiOBr 水热合成法 球状颗粒，2~10μm
软模板法 200~300nm的纳米颗粒 BiOI 快速放热固态复分解法 粒径约为70nm复合而成
的微米层 45°，中间夹心为Bi3+层。通过计算[8]表明：BiOF为直接带隙半导体，其他为间接带隙半导体，价带分别由O-2p和X-np（此处对于F、Cl、Br、I，n 分别为2、3、4、5）占据，而导带主要由Bi-6p轨道贡献。这种结构使得X-np上的电子吸收光子之后，极容易被激发到Bi-6p上，实现空穴-电子对的分离，被分离的电子和空穴必须通过结构的一些空隙才能进行复合，复合率大大降低，因此光催化活性较高。 制备具有小粒径、大比表面积、高催化活性的纳米卤氧化铋颗粒一直是研究的热点。常见的制备方法包括水解法、溶剂热法、电沉积法、软模板法和溶胶-凝胶法等[9-13]；此外还包括一些特殊方法，如常温超声法[15]、微波法和电纺丝法[14]。 上述均是对制备方法的改良，卤氧化铋的改性体现在以下两方面：一是掺入其他的元素；二是形成铋基卤氧化物。 Chakraborty 等[15]在铋基卤化物BiOCl/Bi2O3表面负载WO3，并用其降解TPA（1,4-对苯二甲酸），当掺杂W的摩尔分数为0.6 %时，催化活性是BiOCl/Bi2O3的2.7 倍Xiao等[16]采用溶剂热法制得三维构型BiOCl/BiOI，当采用90 %的BiOI 进行复合反应时制得的催化活性最高，60min 内对双酚A的最大降解率可达97.8 %。Zhang[17]利用离子热液体法将BiOCl、BiOBr 复合获得花瓣状的复合物，光催化活性较复合前有显著提高。 总之，无论是卤氧化铋之间按某种比例的复合，还是氧化铋与卤氧化铋的复合，又或者卤氧化铋与含铋酸盐的复合[18]，都在一定程度上提高了催化活性。
2.3 铋的含氧酸盐光催化剂 铋的含氧酸盐化合物具有独特的电子结构，并且在可见光区域内有较陡峭的能带吸收边，是一种新型高催化剂。 目前热门研究的分别有以下几类： 钛酸铋，最先由Aurivillus 在1949年发现，此系列主要包括Bi4Ti3O12、Bi2Ti2O7、Bi2Ti4O11、Bi12TiO20、Bi20TiO32等。其中，Bi4Ti3O12和Bi2Ti2O7
由于具有比PZT 类铁电材料更好的铁电和高介电特性而被用于微电子器
件的制备，Bi12TiO20由于光电和电光性质优良而被用作信息处理材料[19]。 钨酸铋，钨酸盐半导体材料广泛应用于磁性器件、闪烁材料和缓蚀剂等[20]，同时作为可见光响应的光催化剂，具有良好的紫外和可见光响应、热稳定、低成本、环境友好等优点。Bi2WO6是最简单的Aurivillius型层状氧化物之一，Bi2O2层和WO6层沿着c轴交替组成Bi2WO6晶体，为典型的钙钛矿层状结构[23]。 钒酸铋，钒酸铋对可见光的吸收较大，但其在可见光下产生的光生电子和空穴极易复合，通常采用贵金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属作为助催化剂或掺杂剂加入钒酸铋中以提高其催化活性。 铁酸铋，常见的铁酸铋类化合物有BiFeO3、Bi2Fe4O9等，其中BiFeO3
具有较窄禁带能（Eg=2.2 eV），可吸收可见光，其在光催化领域的潜在应
用引起了研究者的广泛关注，如图2.1所示。
图2.1 BiFeO3的结构 2.4 碱土金属铋酸盐 碱金属铋酸盐NaBiO3作为光催化性能优于Bi2O3的新型光催化材料，具有较大的潜在应用性[21-24]。Kako等[21]认为NaBiO3晶体中的Na-3s轨道与O-2p轨道杂化形成的高度分散的s-p轨道可增强光生电子的流动性，使得电子-空穴的复合率减少，因此具有较强的光催化活性。 谌春林等[22]研究了经过不同条件热处理的商品铋酸钠在可见光下对甲基橙、橙Ⅱ、亚甲基蓝和苯酚的降解作用，发现铋酸钠对几种有机物均有一定的降解作用，并且适当的热处理可以提高其光催化性能。 Chang等[23]用铋酸钠与氯氧化铋制备出复合NaBiO3/BiOCl光催化剂，发现复合物的催化活性均高于铋酸钠和氯氧化铋，经分析认为空穴-电子对的有效分离增加了复合物的光催化活性。 碱土金属铋酸盐被称为最具潜力的可见光响应光催化剂，化合物中Bi3+
的孤对电子使其具有Bi-O三维网络片状结构。
2.5 复合型铋催化剂 由于多元复合金属氧化物的晶体结构和电子结构呈现多样性，使得他们有可能同时具备响应可见光激发的能带结构和高的光生载流子移动性，因此被作为潜在的高效光催化材料得到了广泛研究铋与一些金属组成的复合氧化物就是这其中的代表，它们能被可见光激发且具有良好的光催化性能。Bi4NbO8C1就是这一类催化剂的典型代表。
3 铋类光催化剂在水污染领域应用的发展 3.1 传统污水处理方法 物理方法通过传统的处理技术，仅是把污染物从液相转移到固相或者气相当中，并不能从根本上将染料分子完全降解，难以使处理后的废水达到国家规定的排放标准，而且容易引起废物堆积和二次污染[25,26]。 化学氧化法主要采用臭氧，过氧化氢，过二硫酸盐，次氯酸盐等氧化一还原剂，色度去除率极高，但其耗能大，COD去除率小。电化学法对于量小的废水，具有设备简单、管理方便和工程效果较好的特点，但是其脱色率不高，耗电大，电极消耗较多，不适宜于水量大时采用。高温深度氧化法，具有良好的处理效果，但技术要求高、投资大、处理成本高，难以在实际中得到应用。 生物方法主要是活性污泥法，可分为好氧法、厌氧法、好氧一厌氧法。生物法是利用微生物酶和染料分子发生氧化还原反应，破坏不饱和键和发色基团，进行染料降解脱色。生物处理法具有应用范围广、处理量大、成本低等优点，但对处理印染废水也有着明显的缺点：传统生物处理法由于染料废水可生化性差，微生物对营养物质、pH值、温度等条件有一定要求，难以适应印染废水水质波动大、染料数量繁多、毒性高的特点。并且存在占地面积较大，色度去除率不高，色度和COD浓度不易达标等缺点。 3.2 光催化氧化污水处理方法 光催化氧化技术能耗低，操作简便，反应条件温和，可广泛降解目标物并减少二次污染，因此受到了人们的广泛关注。光催化对机污染物(如染料，农药，卤代物，表面活性剂和油类等)废水有良好的光催化降解作用，可以使大多数有机污染物完全破坏，最终生成无机小分子物质，消除其对环境的污染以及对人体健康的危害[27]。
3.2.1 含油废水的处理 刘婷等[28]以空心漂珠作为载体，用溶胶．凝胶法制备了以空心漂珠为载体的TiO2光催化剂，以100 mL 5 mg/L汽轮机油为水面模拟污染物，考察了其在日光照射下的降解效率。实验结果表明，以空心漂珠为载体，可制得能长期漂浮于水面的负载型TiO2光催化剂，通过浮油富集和光催化降解机制可对水面浮油进行有效的治理。余晟等[29]将TiO2附载在膨胀珍珠岩上，制备的以膨胀珍珠岩为载体的TiO2光催化剂可漂浮在水面上直接利用太阳光处理水面溢油，且光催化剂回收容易，使用寿命长，该催化剂在167W/cm2高压汞灯照射7 h，辛烷的光催化去除率为87 %。
3.2.2 印染废水的处理 邹晓兰等[30]用纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料，研究光催化氧化法对活性大红染料B-3G溶液的降解脱色效果。染料浓度200 mg/L，催化剂浓度为2 g/L，pH为6.12，当紫外光照时间大于90 min时，色度去除率达到98 ％，说明该纳米材料对染料的脱色效率高。罗洁等[31]对色度375、pH值5.4、CODer 595.16 mg/L的模拟墨绿色印染废水采用紫外光光照处理后脱色率达90％，CODcr脱除率达80 %左右。说明TiO2光催化能有效降解印染废水，使其CODcr和色度显著降低。
