ຝຸ່ນ Bismuthເປັນຝຸ່ນຂອງໂລຫະທີ່ບໍ່ມີທາດເຫຼັກ, ແລະຮູບລັກສະນະຂອງມັນແມ່ນສີຂີ້ເຖົ່າອ່ອນໆ. ມັນມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງການນໍາໃຊ້ແລະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການກະກຽມຜະລິດຕະພັນ bismuth, ໂລຫະປະສົມ bismuth ແລະທາດປະສົມ bismuth. ຊັບພະຍາກອນ bismuth ຂອງຈີນເປັນອັນດັບຫນຶ່ງຂອງໂລກ, ແລະມີລະເບີດຝັງດິນ bismuth ຫຼາຍກວ່າ 70 ແຫ່ງຢູ່ໃນປະເທດຈີນ, ເຮັດໃຫ້ຈີນເປັນຜູ້ນໍາຫນ້າຂອງ bismuth ຂອງໂລກ. ໃນຖານະເປັນ "ໂລຫະສີຂຽວ" ທີ່ປອດໄພ, bismuth ບໍ່ພຽງແຕ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາຢາ, ແຕ່ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ semiconductors, superconductors, flame retardants, ເມັດສີ, ເຄື່ອງສໍາອາງແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ຄາດວ່າຈະທົດແທນອົງປະກອບທີ່ເປັນພິດເຊັ່ນ: ຂີ້ກົ່ວ, antimony, cadmium ແລະ mercury. ນອກຈາກນັ້ນ, bismuth ແມ່ນໂລຫະທີ່ມີ diamagnetism ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ. ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງ. ມັນຍັງມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ທີ່ດີໃນ thermoelectricity ແລະ superconductivity.
ວິທີການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມຂອງ
ຝຸ່ນ bismuthປະກອບມີວິທີການ mist ນ້ໍາ, ວິທີການປະລໍາມະນູອາຍແກັສແລະວິທີການໂມ້ບານ; ໃນເວລາທີ່ວິທີການ mist ນ້ໍາໄດ້ຖືກປະລໍາມະນູແລະຕາກໃຫ້ແຫ້ງໃນນ້ໍາ, bismuth ໄດ້ຖືກ oxidized ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຝຸ່ນ bismuth; ພາຍໃຕ້ສະຖານະການປົກກະຕິ, ການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງ bismuth ແລະອົກຊີເຈນແມ່ນຍັງງ່າຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຜຸພັງຂະຫນາດໃຫຍ່; ທັງສອງວິທີເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ສະອາດຫຼາຍ, ຮູບຮ່າງບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີຂອງຝຸ່ນ bismuth, ແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງອະນຸພາກທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນ. ວິທີການໂມ້ບານແມ່ນ: ຕີລູກຄ້ອນປອມດ້ວຍເຫຼັກສະແຕນເລດໃສ່ເມັດພືດບີສັດ â, ¤10 ມມ, ຫຼືເຮັດໃຫ້ນ້ໍາ bismuth. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອະນຸພາກ bismuth ເຂົ້າໄປໃນສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດ, ແລະໂຮງງານຜະລິດບານ lined ກັບຢາງ ceramic ແມ່ນ pulverized. ເຖິງແມ່ນວ່າວິທີການນີ້ແມ່ນບານ milled ໃນສູນຍາກາດ, ມີ oxidation ຫນ້ອຍແລະ impurities ຕ່ໍາ, ມັນໃຊ້ແຮງງານຫຼາຍ, ໃຊ້ເວລາຫຼາຍ, ຜົນຜະລິດຕ່ໍາ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ແລະອະນຸພາກແມ່ນຫຍາບເປັນ 120 ຕາຫນ່າງ. ຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ. ສິດທິບັດ invention CN201010147094.7 ສະຫນອງວິທີການຜະລິດຂອງຝຸ່ນ bismuth ultrafine, ເຊິ່ງຜະລິດໂດຍຂະບວນການເຄມີທີ່ປຽກ, ມີຄວາມສາມາດຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ໄລຍະເວລາຕິດຕໍ່ສັ້ນລະຫວ່າງຂະບວນການຜະລິດທັງຫມົດແລະອົກຊີເຈນ, ອັດຕາການຜຸພັງຕ່ໍາ, ຄວາມບໍ່ສະອາດຫນ້ອຍ, ແລະເນື້ອໃນອົກຊີເຈນຂອງ ຝຸ່ນ bismuth ແມ່ນ 0< 0.6, ການແຜ່ກະຈາຍຂອງອະນຸພາກເປັນເອກະພາບ; ຂະຫນາດອະນຸພາກ -300 ຕາຫນ່າງ.
ໂຄງການດ້ານວິຊາການຂອງການປະດິດສ້າງໃນປັດຈຸບັນມີດັ່ງນີ້:
1) ກະກຽມການແກ້ໄຂ bismuth chloride: ເອົາສານສະກັດຈາກ bismuth chloride ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ 1.35-1.4g/cm3, ຕື່ມສານສະກັດຈາກນ້ໍາບໍລິສຸດທີ່ມີກົດ hydrochloric 4%-6%; ອັດຕາສ່ວນປະລິມານຂອງການແກ້ໄຂນ້ໍາທີ່ບໍລິສຸດ acidified ແລະການແກ້ໄຂຫຼັກຊັບ bismuth chloride ແມ່ນ 1:1 -2;
2) ການສັງເຄາະ: ເພີ່ມ ingots ສັງກະສີທີ່ຜິວຫນ້າໄດ້ຖືກອະນາໄມເຂົ້າໄປໃນການແກ້ໄຂ bismuth chloride ການກະກຽມ; ເລີ່ມຕິກິຣິຍາການໂຍກຍ້າຍ; ສັງເກດເບິ່ງຈຸດສິ້ນສຸດຂອງຕິກິຣິຍາ, ເມື່ອເຖິງຈຸດສຸດທ້າຍຂອງຕິກິຣິຍາ, ເອົາທາດສັງກະສີທີ່ບໍ່ລະລາຍອອກແລະ precipitate ສໍາລັບ 2-4 ຊົ່ວໂມງ; ພື້ນຖານການສັງເກດແລະການຕັດສິນຂອງຈຸດສິ້ນສຸດຕິກິຣິຍາທີ່ອະທິບາຍແມ່ນ: ມີຟອງທີ່ຈະເກີດຂື້ນໃນການແກ້ໄຂທີ່ເຂົ້າຮ່ວມໃນຕິກິຣິຍາ;
3) ການແຍກຕົວຂອງ
ຝຸ່ນ bismuth: ສະກັດ supernatant ຂອງ precipitate ໃນຂັ້ນຕອນ 2) ແລະ reclaim ສັງກະສີໂດຍວິທີການທໍາມະດາ; ຜົງ bismuth ທີ່ຍັງເຫຼືອ precipitated ແມ່ນ stirred ແລະລ້າງ 5-8 ເທື່ອດ້ວຍການແກ້ໄຂນ້ໍາບໍລິສຸດທີ່ມີອາຊິດທີ່ມີອາຊິດ hydrochloric 4%-6%, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນລ້າງດ້ວຍນ້ໍາບໍລິສຸດ rinse ຝຸ່ນ bismuth ດ້ວຍນ້ໍາເພື່ອຄວາມເປັນກາງ; ຫຼັງຈາກເຮັດໃຫ້ຝຸ່ນ bismuth ແຫ້ງຢ່າງໄວວາດ້ວຍ centrifuge, ທັນທີແຊ່ຝຸ່ນ bismuth ດ້ວຍ ethanol ຢ່າງແທ້ຈິງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ມັນແຫ້ງ;
4) ການອົບແຫ້ງ: ສົ່ງຜົງ bismuth ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວໃນຂັ້ນຕອນ 3) ໄປຫາເຄື່ອງເປົ່າສູນຍາກາດທີ່ອຸນຫະພູມ 60 ± 1 ° C ເພື່ອອົບແຫ້ງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົງ bismuth ສໍາເລັດຮູບຂອງ -300 mesh.
ອີງຕາມຝຸ່ນ bismuth ທີ່ຜະລິດໂດຍຂະບວນການຂ້າງເທິງ, ປະໂຫຍດຂອງມັນແມ່ນວ່າຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນສູງເຖິງ 99%; ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກແມ່ນ ultrafine, ເຖິງ -300 ຕາຫນ່າງ, ແລະອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງຝຸ່ນ bismuth ກະກຽມໂດຍການປະດິດປະຈຸບັນແມ່ນວັດແທກ: Bi>99, Fe< 0.1, O<0.5, BiO<0.1, Cr<0.01, Cu< 0.01, Si<0.02, ມົນລະພິດອື່ນໆ<0.18; ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກຂະບວນການທົດແທນ ingot ສັງກະສີ, ຕິກິຣິຍາທາງເຄມີພຽງແຕ່ການລະລາຍສັງກະສີແລະ bismuth precipitation, ຫຼີກເວັ້ນການຈໍານວນຫຼາຍຂອງອາຍແກັສ, ຫຼຸດຜ່ອນມົນລະພິດຂອງສິ່ງແວດລ້ອມແລະຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບສິລະປະກ່ອນ, ຂະບວນການທັງຫມົດຂອງການປະດິດປະຈຸບັນແມ່ນພຽງແຕ່ຕິດຕໍ່ກັບອາກາດໃນເວລາສັ້ນໆໃນການອົບແຫ້ງ centrifuge, ແລະຂະບວນການອື່ນໆມີປະຕິກິລິຍາຂອງແຫຼວຫຼືເອທານອນຢ່າງແທ້ຈິງ, ຫຼືການແຍກສູນຍາກາດແລະອົກຊີເຈນ, ດັ່ງນັ້ນອັດຕາການຜຸພັງແມ່ນຕໍ່າ. .
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ [2]
ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຢູ່ສາມາດກະກຽມວັດສະດຸ nano-bismuth ມິຕິລະດັບຕ່ໍາທີ່ມີຮູບຮ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, bismuth nanowires, bismuth nanotubes, ແລະອື່ນໆ, ແຕ່ບໍ່ມີເທກໂນໂລຍີການກະກຽມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສໍາລັບ bismuth ສອງມິຕິລະດັບ ultra-thin material bismuthene. ບາງສ່ວນຂອງເຫດຜົນອາດຈະເປັນວ່າ bismuth precursors ຫຼືເງື່ອນໄຂການສັງເຄາະ Hydrothermal ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມ. ວັດສະດຸ hexagonal ຈໍານວນຫຼາຍແມ່ນປະກອບດ້ວຍວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບ stacked ເພື່ອສ້າງເປັນໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ macroscopic, ແລະພັນທະບັດເຄມີໃນຍົນຂອງວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼາຍ, ແລະການໂຕ້ຕອບ van der Waals ລະຫວ່າງຊັ້ນແມ່ນອ່ອນແອຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສອງ- ວັດສະດຸມິຕິລະດັບເອົາຊະນະຊັ້ນໂດຍວິທີການຕ່າງໆ. nanosheets ສອງມິຕິລະດັບແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການ exfoliating ຈາກອຸປະກອນການຈໍານວນຫຼາຍທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງເຂົາເຈົ້າເນື່ອງຈາກຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະຕິສໍາພັນທີ່ອ່ອນແອລະຫວ່າງເຂົາເຈົ້າ. ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ເຕັກໂນໂລຢີຂອງການນໍາໃຊ້ໂລຫະປະສົມທີ່ມີຄວາມສາມາດສະເພາະຂອງປະລິມານສູງແລະການໄຫຼວຽນຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຍ້ອນວ່າ electrodes ລົບໄດ້ມາຮອດຄໍຂວດ. ການ exfoliation ໄລຍະຂອງແຫຼວຂອງ graphene ແລະ phosphorus ສີດໍາໄດ້ຖືກສຶກສາ. ເຖິງແມ່ນວ່າ phosphorene ມີຄວາມສາມາດສູງ, phosphorene ແມ່ນງ່າຍຫຼາຍທີ່ຈະ oxidize ໃນອາກາດ. ຢ້ານອົກຊີເຈນແລະນ້ໍາ.
ສິດທິບັດປະດິດ CN201710588276 ສະຫນອງວິທີການກະກຽມຂອງ bismuthene ສອງມິຕິລະດັບແລະຫມໍ້ໄຟ lithium-ion. ຜົງ Bismuth ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນຕົວລະລາຍທີ່ລອກອອກແລະສັ່ນສະເທືອນ ultrasonic ສໍາລັບເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້ກ່ອນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສານລະລາຍປະສົມ, ແລະຜົງ bismuth ທີ່ບໍ່ຖືກລອກອອກໃນສານລະລາຍປະສົມໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກໂດຍການ centrifugation ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ supernatant, ແລະ bismuthene ສອງມິຕິລະດັບໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍ. exfoliation ໄລຍະຂອງແຫຼວ. ຂະບວນການກະກຽມແມ່ນງ່າຍດາຍ, ແລະ bismuten ສອງມິຕິລະການກະກຽມມີຄວາມສາມາດສະເພາະປະລິມານສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນ. ເພື່ອບັນລຸຈຸດປະສົງຂ້າງເທິງ, ວິທີການກະກຽມປະກອບດ້ວຍຂັ້ນຕອນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
(1) ຕື່ມຝຸ່ນ bismuth ເຂົ້າໄປໃນສານລະລາຍປອກເປືອກແລະ vibrate ultrasonically ສໍາລັບເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້. ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການສັ່ນສະເທືອນ ultrasonic, ຜົງ bismuth ໄດ້ຖືກປອກເປືອກບາງສ່ວນເຂົ້າໄປໃນ flakes ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງສານລະລາຍປອກເປືອກ, ດັ່ງນັ້ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ Bismuthene ປະສົມທີ່ມີຮູບຮ່າງ flaky. ທາດລະລາຍ;
(2) centrifuging ເພື່ອເອົາຜົງ bismuth ທີ່ບໍ່ໄດ້ລອກອອກໃນສານລະລາຍປະສົມເພື່ອໃຫ້ໄດ້ supernatant, ເຊິ່ງຍັງຄົງຮັກສາ bismuthene ຄ້າຍຄືແຜ່ນ;
(3) ທາດ supernatant ທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຂຶ້ນກັບການອົບແຫ້ງດ້ວຍສູນຍາກາດ centrifugal ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ bismuthene ສອງມິຕິທີ່ຄ້າຍຄືແຜ່ນ.
ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບສິລະປະກ່ອນໂດຍຜ່ານວິທີແກ້ໄຂດ້ານວິຊາການຂ້າງເທິງທີ່ຄິດໂດຍ invention ປະຈຸບັນ, ວິທີການກະກຽມຂອງ bismuthene ສອງມິຕິລະດັບແລະຫມໍ້ໄຟ lithium ion ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍ invention ປະຈຸບັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຜົນກະທົບທີ່ເປັນປະໂຫຍດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
1. ການເພີ່ມຝຸ່ນ bismuth ເຂົ້າໄປໃນຕົວລະລາຍທີ່ລອກອອກແລະ vibrating ultrasonic ສໍາລັບເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສານລະລາຍປະສົມ, centrifuging ເພື່ອເອົາຝຸ່ນ bismuth ທີ່ບໍ່ມີການລອກອອກໃນສານລະລາຍປະສົມເພື່ອໃຫ້ໄດ້ supernatant, ແລະການກະກຽມ bismuthene ສອງມິຕິໂດຍການປອກເປືອກຂອງແຫຼວ, ຂະບວນການກະກຽມແມ່ນງ່າຍດາຍ, ແລະ bismuthene ສອງມິຕິທີ່ກະກຽມມີຄວາມສາມາດສະເພາະປະລິມານສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນ;
2. ໝໍ້ໄຟ lithium-ion ທີ່ໃຊ້ bismuthene ສອງມິຕິເປັນວັດສະດຸ electrode ຈະຖືກສາກໄຟ ແລະ ໄຫຼອອກດ້ວຍກະແສຄົງທີ່ທີ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງ 0.5C (1883mA/cm3, 190mA/g). ຫຼັງຈາກ 150 ຮອບ, ມັນຍັງຄົງຮັກສາປະມານ 90% ຂອງຄວາມສາມາດເບື້ອງຕົ້ນຂອງມັນ. ຄຸນລັກສະນະຂອງວົງຈອນທີ່ດີ;
3. ຄວາມຫນາຂອງ bismuthene ສອງມິຕິລະດັບແມ່ນ 3 nanometer ກັບ 5 nanometers. ການທົດລອງໄດ້ພິສູດວ່າຄວາມສາມາດປະລິມານຂອງ bismuten ສອງມິຕິລະດັບເກືອບບໍ່ມີການຫຼຸດຜ່ອນທີ່ຈະແຈ້ງພາຍໃຕ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປັດຈຸບັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະມີອັດຕາການປະຕິບັດທີ່ດີ.
