簡單無模闆法合成納米棒Bi2O3微流控晶片
氧化铋顆粒作為有助于解決能源和環境問題的候選材料而受到關注，超級電容器以及锂離子和鈉離子電池材料的實際研究正在積極進行，此類實際研究涉及對 Bi 2O3顆粒進行形态控制，作為改善其性能的一種方式。
各種形狀的 Bi2O3顆粒已被報道，例如納米線、納米棒、納米管和花，據報道，這些形狀賦予顆粒優異的性能，諸如接下來概述的那些作品具體報道了Bi2O3顆粒的花形由于在該形狀的情況下具有大的比表面積而顯示出賦予顆粒優異性能的潛力。
研究人員成功合成了花狀顆粒δ-Bi2O3在水溶液中呈片狀，利用聚乙二醇作為封端劑，在水溶液中反應形成納米級三角形和金字塔結構，通過自組織産生花瓣，成功合成了花形r-Bi2O3顆粒，在利用甘油和油酸在乙醇-水媒體中的混合物作為封端劑合成了花狀α-Bi2O3。
将20ml 10mol/dm3NaOH水溶液添加到反應溶液中，并在一定溫度和時間後立即回收，當反應溫度為80℃以下時，在燒瓶中使用水浴引發反應，當反應溫度為120℃以上時，在水熱反應容器中引發反應。
内部特氟龍塗層通過使用油浴，通過以3000rpm離心5分鐘分離所得産物的固相和液相，之後用蒸餾水洗滌5次，然後冷凍幹燥，還考慮使用NaF或Na2CO3作為添加劑，0.05摩爾NaF或Na2CO3将其添加到60ml蒸餾水中以産生含有該添加劑的水溶液。
将含有添加劑的水溶液與前述含有Bi3·5H2O和HNO3的透明反應溶液混合後，通過添加10mol/dm3引發反應，NaOH 溶液在20°C下反應1小時，通過離心分離所得産物的固相和液相，然後用蒸餾水洗滌，然後冷凍幹燥。
這些顆粒是幹燥時結塊的細顆粒中沒有觀察到尖銳的衍射峰，這表明生成了無定形物質，當反應時間達到10 min時，觀察到棒狀顆粒有規律地聚集和生長，也就是說，觀察到棒狀顆粒在左右兩側對稱地向外輻射。
通過這種生長過程，當反應時間達到1小時，棒狀顆粒各向同性向外輻射，被認為産生了微花，促成花形形成的因素目前尚不清楚，但目前推測反應機理可能的是，在Bi3溶液與NaOH水溶液混合後立即生成細小的非晶顆粒，并且這些顆粒立即聚集、結晶并生成棒狀顆粒。
當Bi2O3晶體形成時，它可能通過弱吸附到顆粒表面而有助于棒狀顆粒的形成，有趣的是，雖然反應24小時後觀察到少量的微花，但幾乎所有這些顆粒都是棒狀的，最大的棒狀顆粒尺寸為幾十微米，明顯大于反應1小時後獲得的樣品中的顆粒。
α-Bi2O3微花的消失和粒徑的增大表明α-Bi2O3顆粒容易發生溶解-再沉澱反應，即奧斯特瓦爾德熟化反應，随着奧斯特瓦爾德熟化反應的進行，構成微花的小棒狀粒子溶解消失，而其他的大棒狀粒子則通過再沉澱而變大，是以，能夠形成微花。
最後，研究了添加劑的影響，反應溫度20℃，反應1小時，檢查了三種類型的添加劑：60ml水溶液、NaF添加到60ml水中的溶液、以及Na 2 CO 3添加到60ml水中的溶液，使用NaF和Na 2CO3作為添加劑。
通過添加氫氧化鈉水溶液引發反應的極其簡單易行的方法，可以合成由納米棒聚集體組成的α-Bi2O3微花，20℃到Bi3∙5H2O和HNO3的混合水溶液，研究結果表明，反應溫度和反應時間的控制對于微花的形成起着重要作用。
特别地，α-Bi2O3微花易于形成，反應時間短，反應溫度低，從低成本和低能耗的角度來看，研究中采用的方法顯示了合成花狀α-Bi2O3的前景，研究結果還表明，可以通過在 NaF 或 Na 2CO3等添加劑存在下合成微花來控制微花的形狀。
參考文獻：
1.《用于高效降解有機物具有增強性能的污染物》
2.《納米線: 相選擇合成及其在光催化中的應用》
3.《選擇性水熱合成凹面 BiOBr 微花和 Bi2O3 梭子》
4.《分級納米結構：可控合成、生長機制及其在光催化中的應用》
