7787-64-6/碘化鉍的應用

背景及概述^[1][2]

碘化鉍又名三碘化鉍。BiI₃＝589.69，灰黑色有金屬光澤的六角形晶體或粉末。在惰性氣體中加熱能升華。溶于醇、鹽酸、 氫碘酸和碘化鉀溶液，微溶于液氨、苯、甲苯，不溶于冷水。空氣中逐漸分解。遇強酸也分解。將粉狀鉍 與碘混合，研磨，加熱使之反應，或將碘溶于二氯化 錫的濃鹽酸飽和溶液中，加入三氧化二鉍而制得。 用作分析試劑。

應用 ^[2-4]

一、用于制備碘化鉍二維材料

碘化鉍作為一種層狀材料拓展了二維材料家族，所述的碘化鉍納米片拓展了新的二維 材料，可以應用于輻射探測器、X射線檢測等，其垂直異質結及電學、光電學器件的制備為發 現新的電子、光電子器件設備提供了新的可能。基于其獨特的二維層狀結構，二維碘化鉍具備許多優良的性能。碘化鉍的帶隙相對較寬，且Bi和I的原子序數較大使得BiI₃可以應用于輻射探測器、X射線檢測等等。近期 的研究表明BiI3是一種在薄膜光伏設備方面很有潛力的材料。盡管碘化鉍納米片具有如 此大的潛能，但目前制備不同厚度，結晶性好，形貌好的碘化鉍納米片還尚待研究。雖然，厚度1-10μm的單晶碘化鉍微米片已經通過開流升華過程被制備出來，厚度為50-400μm的單晶碘化鉍納米片已經通過物理氣相沉積方法在高真空的條件下被制備出來。但現存的制備方法物理氣相沉積，制備出來的碘化鉍納米片厚度達微米水平且需要在真空條件在進行。

CN201710261253.8提供了一種碘化鉍二維材料的制備方法，通過更換基底，可制得碘化鉍納米片和碘化鉍異質結產品。一種碘化鉍二維材料的制備方法，將碘化鉍粉末在305～360℃的溫度、5～225sccm的載氣流量下物理氣相沉積在基底表面，制得碘化鉍納米片；或物理氣相沉積在長有二維材料A的基底表面，制得垂直異質結碘化鉍-二維材料A。本發明制備過程中無復雜操作步驟和其他原料的使用，設備簡單，且操作簡單易行。本發明通過簡單的常壓物理氣相沉積方法得到了厚度為10-120nm的單晶碘化鉍納米片，大小在3-10μm，為單晶，質量高；此外，還首次成功合成了碘化鉍-二維材料A的異質結構，制備方法簡單可行，為其他范德華異質結構的制備提供了參考。

圖1制備碘化鉍納米片的常壓物理氣相沉積裝置示意圖；

二、用于制備甲基氨基碘化鉍光伏薄膜

CN201510173613.X提供一種甲基氨基碘化鉍光伏薄膜的制備方法，該方法利用甲胺和氫碘酸混合，在低溫環境中反應，然后蒸發干燥獲得甲胺碘粉體，再將甲胺碘粉體和碘化鉍粉體溶于二甲基甲酰胺或γ-丁內酯溶液中，加熱攪拌溶解后，通過旋涂在襯底上，并在設定的溫度下加熱晶化，形成甲基氨基碘化鉍薄膜。本發明所述方法具有工藝簡單，成本低，環境友好，易于規模化生產等優點。通過本發明所述方法獲得的甲基氨基碘化鉍帶隙在可見光區，制備成太陽能電池器件后測I—V曲線，具有良好的光電轉換性能，可用于太陽能電池光伏領域。

甲基氨基碘化鉍光伏薄膜的制備方法，該方法以甲胺、氫碘酸、碘化鉍為原料，使用溶膠凝膠法，通過控制溶液濃度和加熱時間，得到甲基氨基碘化鉍薄膜，具體操作按下列步驟進行：

a、將甲胺和氫碘酸按摩爾比為1:1—1.5混合，在低溫-10℃—10℃環境中反應，時間1—2h，然后升溫50℃—70℃蒸發，得到粉體，再使用無水乙醇將粉體加熱溶解，溫度30℃—80℃，然后降溫到-30—0℃析出甲胺碘，重復操作2次，提純甲胺碘，最后在溫度50℃—70℃加熱蒸發，干燥，得到甲胺碘粉體，收集待用；

b、將步驟a中得到的甲胺碘粉體溶于有機溶劑為二甲基甲酰胺或γ-丁內酯中，室溫攪拌，配置成濃度為0.3—1.5mol/L的甲胺碘溶液，置于燒杯中；

c、按摩爾比1.5—3:1將碘化鉍加入步驟b中所得的甲胺碘溶液中，配置成濃度0.1—0.5mol/L的溶液，加熱攪拌，使溶液澄清；

d、取步驟c所得溶液滴在襯底為摻雜氟的氧化錫透明導電玻璃、氧化銦錫透明導電玻璃或Si片上，使用旋涂儀在2000—4000r/min的轉速下旋涂10—20秒；

e、將步驟d所得樣品在放在溫控臺上，在溫度100—150℃下加熱5—10min，即得到甲基氨基碘化鉍薄膜。

本發明所述的一種甲基氨基碘化鉍光伏薄膜的制備方法，通過該方法制備的甲基氨基碘化鉍薄膜是一中無鉛有機無機雜化光伏薄膜材料，帶隙在可見光區，具有良好的光吸收性能，可應用與太陽能光伏領域。本發明所述方法制備的甲基氨基碘化鉍薄膜結構上具有尺寸均勻，厚度可控的特點，能夠滿足光電器件使用要求。

三、用于制備一種高亮度熒光粉

CN200410026054.1提供一種制備簡單，且能夠提高顯像管亮度地高亮度熒光粉的制備方法。為達到上述目的，本發明采用的制備方法為：首先將40～200份的 硫化鋅及硫化鋅質量的0.235～0.881‰的硝酸銅、0～0.12‰的金、 0.01～0.20％的碘化鉍、0.01～.20％的碘化鉀、0.01～0.20％的碘化銨、0.04～ 0.30％的溴化鍶、1～4％的硫和1～3％的碳酸氫銨混合制成基質材料；再 將硫化鋅質量的0.07～0.3‰的γ晶型的三氧化二鋁加入基質材料中攪拌均勻；最后將裝有硫化鋅質量的5～30％的硫和5～30％的活性炭的石英 舟與加入有三氧化二鋁的基質材料一同放入帶有石英蓋的石英容器內， 并且石英舟在基質材料表面上，之后在有氮氣保護的隧道式電氣爐內在 940～990℃燒結60～180分鐘即可。由于本發明采用直接加入高活性的Al₂O₃的方法，使Al³⁺更容易進入 ZnS晶格內，從而提高了熒光粉的亮度。

主要參考資料

[1] 化學物質辭典

[2] CN201710261253.8 一種碘化鉍二維材料、制備及其應用

[3] CN201510173613.X 一種甲基氨基碘化鉍光伏薄膜的制備方法

[4] CN200410026054.1 一種高亮度熒光粉的制備方法