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    一種高純管狀氧化鉍的制備方法技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號：44512601 閱讀：1 留言：0更新日期：2025-03-07 13:08
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高純管狀氧化鉍的制備方法，所述制備方法基于硝酸鉍晶體與堿性助劑作用在水中轉(zhuǎn)化形貌，又利用自制裂解設(shè)備保證產(chǎn)品均勻受熱、充分裂解，最終獲得產(chǎn)率高、質(zhì)地均勻、性能穩(wěn)定的高品質(zhì)管狀氧化鉍晶體，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，具備廣泛的應(yīng)用前景。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體材料制備，具體為一種高純管狀氧化鉍的制備方法。

    技術(shù)介紹
    1、氧化鉍(bi2o3)作為一種重要的半導(dǎo)體材料，因其在多種領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。它在光催化、固態(tài)氧化物燃料電池電解質(zhì)、氧傳感器等方面顯示出獨特的優(yōu)勢。高純氧化鉍是一種純度達到99.999％以上的淡黃色固體粉末，其意義在于提高氧化鉍材料的性能與應(yīng)用效率。高純度的氧化鉍具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和更長的使用壽命，在某些特定的高科技領(lǐng)域，如高精度的紅外探測技術(shù)，對材料的純度要求極高，只有高純氧化鉍才能滿足這些領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。研究和開發(fā)高純氧化鉍的合成方法不僅開拓其應(yīng)用領(lǐng)域、增強市場競爭力，更符合發(fā)展趨勢、促進科研發(fā)展，對于推動材料科學(xué)的進步和實現(xiàn)材料應(yīng)用的創(chuàng)新具有重要意義。
    2、氧化鉍還可以通過特殊的形貌設(shè)計，如超薄結(jié)構(gòu)、分級結(jié)構(gòu)和空心結(jié)構(gòu)，進一步提升光催化性能，較常見的形貌為薄膜型。這些特殊結(jié)構(gòu)能夠增加催化劑的比表面積，提高光吸收能力，以及增強催化劑與污染物的接觸，從而提升光催化效率。
    3、管狀氧化鉍具有比表面積大、電子遷移效率高、光學(xué)性質(zhì)優(yōu)異等特點，在制造高靈敏度傳感器、高性能電子器件、能源、醫(yī)療、環(huán)境凈化等領(lǐng)域都展現(xiàn)出更廣泛的應(yīng)用前景。在未來的研究和應(yīng)用中，進一步探索和優(yōu)化管狀氧化鉍的性能，將為科技進步和社會發(fā)展帶來更多的可能性。
    4、目前，氧化鉍的制備方法主要有溶液沉淀法、電弧熔煉法、固態(tài)合成法。電弧法使用設(shè)備昂貴，不適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)；溶液沉淀法和固態(tài)合成法操作復(fù)雜、生產(chǎn)周期長，獲得產(chǎn)品不穩(wěn)定、純度低。
    <p>5、因此，有必要提出一種高純管狀氧化鉍的制備方法。

    技術(shù)實現(xiàn)思路
    1、本專利技術(shù)目的在于提供一種高純管狀氧化鉍的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)成本高、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品不穩(wěn)定、純度低等諸多缺陷之一。
    2、有鑒于此，本專利技術(shù)的方案為：
    3、一種高純管狀氧化鉍的制備方法，步驟包括：
    4、s1.硝酸鉍晶體在水溶液中分散后，加入堿性助劑充分反應(yīng)，經(jīng)洗滌過濾得沉淀；
    5、s2.所得沉淀經(jīng)洗滌后在350～800℃條件下裂解2～8h，得到高純管狀氧化鉍晶體。
    6、進一步地，所述堿性助劑選自檸檬酸鹽、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨中的至少一種；
    7、優(yōu)選地，步驟s1中，所述硝酸鉍晶體與堿性助劑的摩爾比為1：(0.2～1.5)。
    8、進一步地，步驟s1中，所述硝酸鉍晶體溶液與水的質(zhì)量比為1：(5～40)。
    9、進一步地，步驟s1中，所述洗滌過程使用的溶劑為去離子水、乙醇、雙氧水中的一種或多種。
    10、進一步地，步驟s1中，所述硝酸鉍晶體由工業(yè)硝酸鉍重結(jié)晶或工業(yè)硝酸鉍溶液濃縮結(jié)晶得到。優(yōu)選地，所述濃縮結(jié)晶過程控制溫度為80～200℃。
    11、進一步地，步驟s2中，所述裂解過程使用裂解管，所述裂解管在裂解過程中沿軸向自旋轉(zhuǎn)，所述裂解管軸向通有氧化性氣體；氧化性氣體可以為凈化空氣或氧氣。
    12、優(yōu)選地，所述氧化性氣體流量為0.02～1l/min。
    13、優(yōu)選地，所述裂解管的材質(zhì)為鉑金、氧化鋁、氧化鋯、氮化硼、石英中的一種。
    14、相比現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的有益效果為：
    15、本專利技術(shù)所述高純管狀氧化鉍的制備方法通過晶體與堿性助劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化形貌、取沉淀裂解得到，相對于氣相法具有明顯的成本優(yōu)勢，獲得的氧化鉍呈管狀，且雜質(zhì)總量控制在0.5ppm以下，純度高，滿足管狀氧化鉍高性能的要求，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，具備廣泛的應(yīng)用前景。
    16、本專利技術(shù)所述制備方法無需復(fù)雜設(shè)備，穩(wěn)定性好，單次投料量大，效率高，良率接近100％，從而大大減少了生產(chǎn)成本。
    本文檔來自技高網(wǎng)    ...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護點】
    
                                
    1.一種高純管狀氧化鉍的制備方法，其特征在于，步驟包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿性助劑選自檸檬酸鹽、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨中的至少一種。
    3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述硝酸鉍晶體與堿性助劑的摩爾比為1：(0.2～1.5)。
    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述硝酸鉍晶體與水的質(zhì)量比為1：(5～40)。
    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述洗滌過程使用溶劑為去離子水、乙醇、雙氧水中的一種或多種。
    6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述硝酸鉍晶體由工業(yè)硝酸鉍重結(jié)晶或工業(yè)硝酸鉍溶液濃縮結(jié)晶得到。
    7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述濃縮結(jié)晶過程控制溫度為80～200℃。
    8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述裂解過程使用裂解管，所述裂解管在裂解過程中沿軸向自旋轉(zhuǎn)，所述裂解管軸向通有氧化性氣體。
    9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述氧化性氣體流量為0.02～1L/min。
    10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述裂解管的材質(zhì)為鉑金、氧化鋁、氧化鋯、氮化硼、石英中的一種。
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    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.一種高純管狀氧化鉍的制備方法，其特征在于，步驟包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿性助劑選自檸檬酸鹽、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨中的至少一種。
    3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述硝酸鉍晶體與堿性助劑的摩爾比為1：(0.2～1.5)。
    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述硝酸鉍晶體與水的質(zhì)量比為1：(5～40)。
    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述洗滌過程使用溶劑為去離子水、乙醇、雙氧水中的一種或多種。
    6.根據(jù)權(quán)利要求1...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：盧鵬薦，曾小龍，張林，王斌，袁珊珊，
    
        申請(專利權(quán))人：武漢拓材科技有限公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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