以多胺羧酸（H5dtpa）为配体获得同时含铋和铁双金属配合物的配位分子前驱体,通过低温热分解前驱体制得Fe-Bi-O三元复合纳米氧化物粉末。采用XRD、SEM、Uv-Vis DRS、PL以及VSM等方法对所得复合氧化物进行结构和性质表征。结果表明所制备的复合物粒径在100 nm左右,主相为Fe Bi O3,在室温时表现出弱铁磁性,其弱磁性可能来自Fe Bi O3的尺寸限域效应。该复合物在200~600nm范围对光具有较强的吸收,其直接带隙λeg=2.02 e V。另外,分别以甲基橙和苯酚为降解模型,初步研究了其光催化氧化性能,于20 mg/L的弱酸性甲基橙溶液和苯酚溶液中分别添加0.25 g/L制备的Fe Bi O3粉末,甲基橙溶液光照5 h后脱色率为90%,而苯酚溶液光照4 h脱色率达100%。
利用羧基的桥联以及螯合作用形成5种含Bi^(3+)和Fe^(3+)双金属的异核配位前驱体,然后通过热分解前驱体法制备铁酸铋纳米颗粒。采用TG,XRD,FT-IR,SEM,FL和电化学等手段研究配体对前驱体热稳定性、灼烧产物组成、表面形貌、电化学性能、光催化性能以及磁性强弱的影响。结果显示:前驱体的热稳定性随配体所含羧基数目以及与金属形成螯合环数目的增加而增强;由甘氨酸所得灼烧产物为单相铁酸铋,由氨三乙酸所得灼烧产物为铁酸铋与氧化铋的复合物;而其他配体所得灼烧产物为铁酸铋和软铁矿构成的复合物;所有灼烧产物对MO的光降解均具有催化性,其中由氨三乙酸所得灼烧产物的催化效果最好,由甘氨酸所得灼烧产物的催化效果最差,光照4 h MO仅降解40%,从灼烧产物组成、两相比例及粒径等方面分析了引起催化性差异的原因;电化学测试结果显示由甘氨酸所得灼烧产物电子传递阻力大,而由氨三乙酸所得灼烧产物电子传递快,寿命较长;磁铁对由甘氨酸所得灼烧产物不能吸引,而对其他配体所得灼烧产物均可较强吸引。
A new Bismuth(Ⅲ)-Lanthanum(Ⅲ) heterobimetallic polymer complex,{[(H2O)5La(μ4-edta)Bi(NO3)2]·3H2O}n(edta=diaminetetraacecarboxylate),has been hydrothermally synthesized and characterized by elemental analysis,FT-IR,and X-ray diffraction single crystal structure analysis.It crystallizes in the monoclinic system,with space group P2(1)/n,a=1.27395(5)nm,b=0.82608(4) nm,c=2.38819(11) nm,β=104.9000(10)°,V=2.42879(19) nm3,Z=4,Dc=2.438 g·cm-3,μ=9.077mm-1,F(000)=1678,R1=0.0343,wR2=0.0906.In this complex,Bi atom is coordinated by four carboxyl O atoms from a single edta4-anion.La atom is bonded to four O atoms from four bridging carboxyl O atoms belonging to four different edta4-anions and five O atoms from five H2O molecules.Bi atoms and La atoms are linked by bridged edta4-anions,resulting into a novel infinite 3D network structure.TG-DSC and IR indicate that thermal decomposition proceeds in several stages,dehydration,pyrolysis of ligand,and finally decomposition of salt,and the residue is composite oxide based on δ-Bi2O3 at the temperature of 600℃.
