第一節(jié) 氧化鉍的簡(jiǎn)介
市售品為黃色的粉末,不溶于水,可溶于酸??杀惶己蜌錃膺€原。由硝酸鉍加熱分解制得。用于制金屬鉍、催化劑及鉍系氧化物超導(dǎo)體。(可行性 研究 )
第二節(jié) 氧化鉍的合成方法
1.向硝酸鉍溶液(80~90 ℃)中滴加不含二氧化碳的氫氧化鈉水溶液,使其混合。溶液在沉淀過(guò)程中保持堿性,生成白色、體積膨脹的氧化鉍水合物Bi(OH)3沉淀,將此溶液加熱,短時(shí)攪拌就脫水變?yōu)辄S色三氧化二鉍。經(jīng)水傾析洗滌,過(guò)濾,干燥,制得氧化鉍成品。
2.在氮?dú)鈿夥障?,向溶解?mol/L硝酸的0.1mol/L硝酸鉍溶液中(在80~90℃)滴加不含二氧化碳的1.5mol/L氫氧化鈉水溶液,使它們混合。溶液在沉淀過(guò)程中保持堿性。雖然生成白色、體積膨脹的氧化鉍水合物Bi(OH)3沉淀,但在熱溶液中攪拌一會(huì),就脫水變?yōu)闇\黃色三氧化二鉍。用不含空氣和二氧化碳的水傾析洗滌15次,經(jīng)過(guò)濾后干燥之。
3.將金屬鉍裝入石墨坩堝熔融之后,在氧氣流下,石墨電極和金屬液面之間形成電弧而加熱氧化。要保證充分供給氧氣,坩堝要放到大的容器里,連續(xù)地通入氧氣。反應(yīng)溫度為750~800℃,迅速生成純度為99.8%以上的β-三氧化二鉍。生成物在水里或冷的金屬板上驟冷之后,就可以得到高溫相β-型產(chǎn)品。
4.緩慢將Bi(NO3)3·5H2O酸性溶液(20g溶于2mol/L HNO3中)緩慢加入到過(guò)量碳酸鈉溶液中,劇烈攪拌。得到Bi2O3CO3沉淀,過(guò)濾,洗滌,干燥。將其置于鋁舟中,在空氣中,于650K下加熱約1.5h,得到β-Bi2O3
5.將堿式硝酸鉍在400~500℃灼燒,除盡NO3-離子約(3~4h) :
2BiONO3=Bi2O3+NO+NO2+O2
灼燒結(jié)束,冷卻后全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄幟庶S色,即為成品。
6.用 少 量 稀 硝 酸 洗16kg99.9%的工業(yè)鉍表面,再用電導(dǎo)水洗去表面硝酸。然后加入1:1的高純硝酸 (35kg相對(duì)密度為1.42的硝酸加20L電導(dǎo)水) ,用1 犺加畢,加完后繼續(xù)反應(yīng)10min。稍冷后過(guò)濾,濾液加熱至65~70℃,蒸發(fā)濃縮至相對(duì)密度為1.9,冷卻結(jié)晶,甩干,得硝酸鉍。將所得硝酸鉍用電導(dǎo)水溶解成稀溶液,攪拌下進(jìn)行水解,靜置使堿式硝酸鉍完全沉淀,沉淀用離心機(jī)甩干或抽濾,然后用熱電導(dǎo)水洗滌數(shù)次,抽濾后干燥,粉碎,于500℃灼燒7~8h ,稍冷后研碎,再灼燒4~5h,冷卻后即得99.99%的高純氧化鉍。
第三節(jié) 氧化鉍 市場(chǎng)發(fā)展 概況
我國(guó)近年來(lái)鉍的年產(chǎn)量均為2000 多噸,占世界總產(chǎn)量的三分之一以上,其中60% 以初級(jí)鉍錠的形式出口,迫切需要提高產(chǎn)品附加值。
氧化鉍是一種先進(jìn)的功能粉體材料,可用作燃速催化劑、防輻射材料、電子功能材料、光學(xué)材料、醫(yī)用復(fù)合材料、光催化劑等材料。
染料廢水是工業(yè)廢水的重要組成部分之一,中國(guó)是染織大國(guó),染料廢水排放量巨大,其中含有的芳香類(lèi)化合物、偶氮、重金屬等成分對(duì)生物體有毒害作用。由于其高色度、高COD 以及可生物降解性差等特性,使其處理成本高,處理效果較差。因此,選用高效節(jié)能的污水處理方法來(lái)處理染料廢水是目前的 研究 方向。光催化技術(shù)就是一種先進(jìn)的高級(jí)氧化技術(shù),由于它可以受光能激發(fā)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的活性物質(zhì),因此具有能利用太陽(yáng)能這一清潔能源的優(yōu)勢(shì)。氧化鉍作為一種新型的光催化劑,通過(guò)光催化改性,可利用太陽(yáng)能進(jìn)行污水的治理。
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高,大量建筑材料和裝潢材料造成了室內(nèi)空氣的污染。常見(jiàn)的室內(nèi)污染物有甲苯、氨、甲醛等揮發(fā)性氣體,固體顆粒物質(zhì)以及微生物污染物等。這些污染物對(duì)人體健康造成極大的威脅,尤其是揮發(fā)性氣體,長(zhǎng)期吸入會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)有嚴(yán)重的損害,因此解決室內(nèi)環(huán)境問(wèn)題就顯得尤為迫切。
光催化技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以利用包括太陽(yáng)光在內(nèi)的各種紫外光,在室溫條件下將各種揮發(fā)性氣體予以光催化降,將微生物滅活等,從根本上減少了室內(nèi)污染物對(duì)人體的危害。我們應(yīng)該充分利用我國(guó)鉍資源儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì), 進(jìn)一步加大氧化鉍應(yīng)用的 研究 力度, 不斷開(kāi)發(fā)其新的應(yīng)用領(lǐng)域。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn),不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問(wèn)題,敬請(qǐng)來(lái)電垂詢(xún):4008099707。特此說(shuō)明。