氧化铋1304-76-3

氧化铋（Bismuth Oxide, Bi₂O₃）1304-76-3

氧化铋是一种重要的多功能无机化合物，具有多种晶型、独特的电化学性质及光学特性，广泛应用于电子、催化、医药、玻璃陶瓷等领域。

1. 基本性质

• 化学式：Bi₂O₃

• 分子量：465.96 g/mol

• 颜色：常温下为黄色粉末（α型），高温相变后可呈灰色或黑色。

• 密度：8.9 g/cm³

• 熔点：817°C

• 溶解性：

• 不溶于水，溶于酸（如硝酸、盐酸）。

• 在强碱中部分溶解生成铋酸盐（如NaBiO₃）。

2. 晶型结构与相变

氧化铋存在四种主要晶型，随温度变化发生相变：

注：β-Bi₂O₃因氧空位多，是已知氧离子导电性最强的氧化物之一。

3. 制备方法

（1）化学合成

• 直接氧化法：铋粉或铋金属在空气中加热氧化（500~600°C）。

  $$4\text{Bi}+3{\text{O}}_2\to 2{\text{Bi}}_2{\text{O}}_3$$

• 湿化学法：

• 硝酸铋（Bi(NO₃)₃）溶液与碱（如NaOH）沉淀，煅烧得Bi₂O₃。

• 水热/溶剂热法可控制纳米结构（如片状、球状）。

（2）工业级生产

• 以铋矿（如辉铋矿Bi₂S₃）为原料，经焙烧、酸浸、沉淀后煅烧。

4. 主要应用领域

（1）电子与能源

• 固态氧化物燃料电池（SOFC）：β-Bi₂O₃作为电解质，传导氧离子。

• 压敏电阻：与ZnO复合（如Bi₂O₃-ZnO变阻器），用于电路过压保护。

• 光催化：降解有机污染物（需掺杂改性，如Bi₂O₃/BiVO₄异质结）。

（2）玻璃与陶瓷

• 着色剂：黄色或珍珠光泽（与铅玻璃相比更环保）。

• 低熔点玻璃：降低玻璃熔化温度（Bi₂O₃-SiO₂体系）。

（3）医药与日化

• 胃肠药物：替代铋盐（如碱式硝酸铋），用于抗酸、抗菌（抑制幽门螺杆菌）。

• 化妆品：珍珠颜料（无毒替代铅化合物）。