钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系
温度和浓度对钒电解液性能的影响
温度和浓度对钒电解液性能的影响
扈显琦;张玉贤;房少华
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2014(038)007
【摘要】钒电池系统主要由隔膜、极板、电极、正负极电解液储液罐和循环泵等几部分构成.充放电过程中,正负极电解液中钒离子的价态发生变化,实现电能的存储和释放.对不同浓度的钒电解液在不同温度下的电化学循环伏安行为进行了研究.结果表明,在同一温度下,随着含钒离子浓度增大,参加电化学反应的离子数量增多,钒电池可以产生更大的输出电流.同时随着含钒离子浓度增加,电化学反应的可逆性变差,钒电池充放电循环过程的能量损失将会增加,这势必会降低电池的能量效率;对于同一浓度下的钒电解液,氧化反应和还原反应的峰值电流值随着温度的升高而增大.适当提高钒电解液温度,可提高全钒液流电池的输出电流.
【总页数】3页(P1264-1266)
【作者】扈显琦;张玉贤;房少华
【作者单位】承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000;承德石油高等专科学校,河北承德067000;承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000;承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.影响钒电解液电化学性能的因素 [J], 张玉贤;扈显琦;房少华
2.温度和浓度对钒电池电解液性能影响研究进展 [J], 姜国义;杜涛;李爱魁;刘海波
3.氧化石墨烯对钒液流电池电解液性能的影响 [J], 代威;汤富领;路文江;张庆堂
4.添加剂对钒电解液性能的影响研究 [J], 邓红梅
5.磷酸二氢钠作为添加剂对高浓度五价钒电解液性能的影响 [J], 李峰;王刚;王瑞林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
温度和浓度对钒电解液性能的影响
0.25 A，40 ℃时增大到 0.41 A。这一现象可由阿累尼乌斯方程
解释。阿累尼乌斯方程为[10]：
lnk =lnk0－Ea/RT
(1)
式中：k 为反应速率常数，min；k0 为频率因子常数，min；Ea 为
由图 1~ 图 4 还可以发现，随着含钒离子浓度增加，氧化 峰向右移动，而还原峰向左移动，导致两峰之间的电势差增 大。10 ℃时，1.0 mol/L 的钒电解液 V5+/V4+ 电对的还原峰与氧 化峰之间的电势差为 0.451 V，而 2.0 mol/L 的钒电解液中此电 势差则增大到 0.782 V。40 ℃时，1.0 mol/L 的钒电解液 V5+/V4+
会降低电池的能量效率；对于同一浓度下的钒电解液，氧化反应和还原反应的峰值电流值随着温度的升高而增大。适当
提高钒电解液温度，可提高全钒液流电池的输出电流。
关键词：钒电池；钒电解液；电化学；循环伏安
中图分类号：ＴＭ ９１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－０８７ Ｘ（２０１４）０７－１２６４－０３
Effects of temperature and concentration on vanadium electrolyte performance
I /A
0.6
0.5 0.4 0.3
0.2
0.1 0.0 ? 0.1 −0.2 −0.3 −0.4 −0.5
−1
10
20 30
40
0
1
2
V/V
图 ５ １．６ ｍｏｌ／Ｌ 的钒电解液在不同温度下测得的循环伏安曲线
I /A
0.5
0.4 0.3 0.2
0.1
0.0 ? 0.1 −0.2 −0.3 −0.4
钒酸铋熔点
钒酸铋熔点钒酸铋（BiVO4）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景。
本文将从钒酸铋的结构与性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
钒酸铋是一种黄色结晶粉末，其化学式为BiVO4。
它的熔点是较高的，约为740℃。
钒酸铋的晶体结构为正交晶系，属于四方晶系。
它的晶格参数和晶胞体积随温度的变化而略有变化。
钒酸铋具有较大的带隙能量，一般在2.4-2.8电子伏特之间。
这使得钒酸铋能够吸收可见光范围内的光线，因此具有良好的光吸收性能。
此外，钒酸铋还具有优异的光电化学性能和电化学储能性能，这些特性使其在光催化、光电池、电解水制氢等领域具有广泛的应用前景。
钒酸铋可以通过多种方法制备。
常见的制备方法包括溶剂热法、水热法、固相反应法等。
其中，溶剂热法是最常用的制备方法之一。
通过选择合适的前驱体、溶剂和反应条件，可以控制钒酸铋的形貌和结构。
此外，还可以通过离子交换、溶液浸渍等方法制备钒酸铋薄膜。
钒酸铋在能源转换、环境污染治理等领域具有广泛的应用前景。
在光催化领域，钒酸铋可以作为一种高效的光催化剂，用于水的分解、有机物的降解等反应。
在光电池领域，钒酸铋可以作为光敏剂，吸收太阳光的能量并转化为电能。
在电解水制氢领域，钒酸铋可以作为电极材料，促进水的电解反应。
此外，钒酸铋还可以应用于染料敏化太阳能电池、锂离子电池等领域。
尽管钒酸铋具有广泛的应用前景，但目前仍面临一些挑战。
首先，钒酸铋的光催化性能和电化学性能仍有待进一步提高，以满足实际应用的需求。
其次，钒酸铋的制备方法仍存在一定的局限性，需要进一步研究和改进。
此外，钒酸铋的稳定性也是一个重要的问题，需要寻找适当的方法来提高其稳定性。
钒酸铋是一种具有广泛应用前景的半导体材料。
它具有良好的光吸收性能、光电化学性能和电化学储能性能，可以用于光催化、光电池、电解水制氢等领域。
随着研究的深入，相信钒酸铋的应用前景将更加广阔。
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系作者：贾延琳郑友进彭立志来源：《科学与财富》2016年第19期摘要：选取水热法制备钒酸铋，以NH4VO3溶液和Bi（NO3）3·5H2O的硝酸溶液为反应物，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的环境下进行反应，每次实验选取不同浓度的反应物，合成多种钒酸铋溶液。
利用XRD、SEM进行观察，研究不同温度下，浓度的对产物的结构形貌有何影响。
关键词：水热法；钒酸铋；浓度；形貌结构随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人类面临着严峻的环境污染问题。
众多的难降解有机污染物进入到我们生活的环境当中，威胁着人类和整个生物圈的生存。
诸如全氟类化学物、药品和个人护理品等新生污染物具有环境激素的内分泌干扰特点，对人类健康的威胁，近来受到特别关注。
而BiVO4是一种较廉价、稳定和无毒的颜料，因其具有铁电、铁弹性和声旋光性等特殊性能被关注，自从 1998 年，Kudo 首次报道了BiVO4可见光下具有光解水的性能，从而激起了人们对其在光催化方向的研究兴趣。
天然的 BiVO4以正交晶系的钒铋酸矿存在，但实验室难制备，目前研究的主要有三种晶型：①单斜白钨矿、②四角锆石矿、③四角白钨矿结构。
研究表明单斜白钨矿的结构光催化活性最强，其禁带宽度约为2.4eV，能响应大部分太阳光中的可见光。
近年来，它作为能被可见光响应的光催化剂而得到广泛研究。
BiVO4 有多种制备方法：固态反应法、共沉淀法、化学浴沉积法、有机金属分解法、水热法等。
其中，水热法因其条件温和可控，引起了人们的关注。
所谓水热法又称高压溶液法，是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物，并达到一定的过饱和度而进行结晶和生长的方法。
该方法制备的产物有热应力小、宏观缺陷少、均匀性和纯度高等优点，本次试验采用水热法。
1.实验部分1.1试剂与仪器试剂：偏钒酸铵[NH4VO3]；硝酸铋[Bi（NO3）3·5H2O]；无水乙醇；所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。
钒酸铋颜料制备实验的改进——pH优化
26Univ. Chem. 2018, 33 (8), 26−31收稿：2018-01-19；录用：2018-03-06；网络发表：2018-03-23*通讯作者，Email: cessjx@基金资助：2017年中山大学校级质量工程项目“重点教材建设项目”•化学实验• doi: 10.3866/ 钒酸铋颜料制备实验的改进——pH 优化彭敏，石建新*，王周，李莲云，陈鹏隆中山大学化学学院，广州 510275摘要：使用改进的实验装置研究钒酸铋颜料制备实验中pH 对产物的影响。
X 射线衍射分析结果表明，在选定实验条件下，产物为四方相为主的四方、单斜两相混合物。
pH 对钒酸铋颜色有重要影响。
酸性条件下颜色偏深，为土黄色；碱性条件下为亮黄色，且pH 越大，颜色越淡。
推荐反应pH 为9，此时产物颜色呈色调较好的亮黄色。
关键词：钒酸铋；pH ；XRD ；颜色中图分类号：G64；O6-39Improvement of Synthesis Experiment of Bismuth Vanadate Pigment by pH OptimizationPENG Min, SHI Jianxin *, WANG Zhou, LI Lianyun, CHEN PenglongSchool of Chemistry, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, P. R. China.Abstract: The effects of pH on the synthesis experiment of BiVO 4 pigment were studied with improved experimental installation. Under the selected experimental conditions, the product was a mixture of a tetragonal phase, which dominated and a monoclinic one. pH of reaction system had significant influence on product color. Under acidic condition, the product was dark khaki. Under basic condition, product presented bright yellow. The pH = 9 reaction system was recommended, because the product had a better bright yellow tone.Key Words: Bismuth vanadate; pH; XRD; Color1976年，Fujishima 和Honda [1]在研究水的光分解时制备出了单斜相钒酸铋亮樱草黄。
钒酸铋 分解温度
钒酸铋分解温度
钒酸铋（BiVO4）分解温度主要取决于所使用的实验条件，例如升温速率、气氛、存在的掺杂物等。
一般来说，钒酸铋在氧气气氛下，经历以下主要分解步骤：
1. 低温脱水：在室温至200℃左右，钒酸铋会失去结晶水。
2. 比例失调：在200℃至400℃左右，钒酸铋会通过质量损失来调整化学计量比，其中氧含量减少导致一部分钒被还原为低价态离子。
3. 高温分解：在400℃至750℃左右，钒酸铋开始进行主要的分解反应，产生一些失去氧的挥发性氧化物和稳定的氧化物。
因此，可以说钒酸铋的分解温度范围大约在400℃至750℃之间。
不过需要注意的是，具体的分解温度也会受到样品制备方法、晶体结构等因素的影响。
不同形貌钒酸铋纳米材料的可控制备及光催化性能研究的开题报告
不同形貌钒酸铋纳米材料的可控制备及光催化性能研究的开题报告一、研究背景异质结构钒酸铋（BiVO4）作为一种新兴的光催化材料，在环境修复和人工光合作用等领域具有广泛的应用前景。
然而，BiVO4纳米材料的光催化性能很大程度上取决于其形貌和晶体结构等因素。
因此，对BiVO4纳米材料的可控制备和光催化性能研究具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过不同的合成方法和控制条件，制备出具有不同形貌和晶体结构的BiVO4纳米材料，并系统研究其光催化性能。
具体研究内容包括：1.采用水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法等不同的制备方法，制备出不同形貌的BiVO4纳米材料；2.通过XRD、SEM、TEM和BET等检测手段，对不同形貌的BiVO4纳米材料的晶体结构、形貌和比表面积等进行表征和分析；3.采用可见光谱光度计和荧光光谱仪等测试方法，研究不同形貌的BiVO4纳米材料在可见光照射下对染料降解的光催化性能。
三、研究方法和步骤1.合成不同形貌的BiVO4纳米材料：采用水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法等制备方法，通过调整反应物比例、反应温度和时间等条件，制备出不同形貌的BiVO4纳米材料。
2.表征不同形貌的BiVO4纳米材料：采用XRD、SEM、TEM和BET 等检测手段，对不同形貌的BiVO4纳米材料的晶体结构、形貌和比表面积等进行表征和分析。
3.测试不同形貌的BiVO4纳米材料的光催化性能：采用可见光谱光度计和荧光光谱仪等测试方法，研究不同形貌的BiVO4纳米材料在可见光照射下对染料降解的光催化性能。
四、研究意义和创新点1.研究不同形貌的BiVO4纳米材料的制备方法和光催化性能，提高了对其性能及应用的认识和了解。
2.研究不同形貌的BiVO4纳米材料的形貌结构对光催化性能的影响，为设计和制备更有效的光催化材料提供了理论和实验基础。
3.本研究的主要创新点在于通过比较不同制备方法和控制条件对BiVO4纳米材料形貌结构和光催化性能的影响，系统研究BiVO4纳米材料形貌结构与光催化性能的关系，为更好地控制和调控其光催化性能提供基础。
钒酸铋颜色问题回答
钒酸铋颜色
钒酸铋是一种具有特殊颜色的化合物，其颜色可以随着不同的条件而发生变化。
在本文中，我们将探讨钒酸铋的颜色及其变化的原因。
首先，钒酸铋的颜色通常为黄色或橙色。
这种颜色是由钒酸铋分子中的钒离子和铋离子共同决定的。
钒离子的存在使得钒酸铋分子具有一定的吸收光谱，从而产生黄色或橙色的颜色。
此外，钒酸铋的颜色还受到其晶体结构的影响。
不同的晶体结构会导致钒酸铋分子的吸收光谱发生变化，从而产生不同的颜色。
其次，钒酸铋的颜色可以随着不同的条件而发生变化。
例如，当钒酸铋分子处于不同的氧化态时，其颜色会发生变化。
在低氧化态下，钒酸铋分子呈现出黄色或橙色；而在高氧化态下，钒酸铋分子则呈现出绿色或蓝色。
此外，钒酸铋的颜色还受到其溶液浓度、pH值、温度等因素的影响。
在不同的条件下，钒酸铋分子的吸收光谱会发生变化，从而产生不同的颜色。
最后，钒酸铋的颜色在实际应用中具有一定的意义。
由于钒酸铋分子的颜色可以随着不同的条件而发生变化，因此可以利用其作为一种指示剂。
例如，在化学分析中，可以利用钒酸铋的颜色变化来检测某些物质的存在或浓度变化。
此外，钒酸铋的颜色还可以用于制备某些颜
料或染料，具有一定的应用价值。
综上所述，钒酸铋是一种具有特殊颜色的化合物，其颜色可以随着不
同的条件而发生变化。
钒酸铋的颜色变化是由其分子中的钒离子和铋
离子共同决定的，同时也受到其晶体结构、氧化态、溶液浓度、pH值、温度等因素的影响。
钒酸铋的颜色在实际应用中具有一定的意义，可
以用作指示剂或制备某些颜料或染料。
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摘要：选取水热法制备钒酸铋，以nh4vo3溶液和bi（no3）3?5h2o的硝酸溶液为反应物，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的环境下进行反应，每次实验选取不同浓度的反应物，合成多种钒酸铋溶液。
利用xrd、sem进行观察，研究不同温度下，浓度的对产物的结构形貌有何影响。
关键词：水热法；钒酸铋；浓度；形貌结构
随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人类面临着严峻的环境污染问题。
众多的难降解有机污染物进入到我们生活的环境当中，威胁着人类和整个生物圈的生存。
诸如全氟类化学物、药品和个人护理品等新生污染物具有环境激素的内分泌干扰特点，对人类健康的威胁，近来受到特别关注。
而bivo4是一种较廉价、稳定和无毒的颜料，因其具有铁电、铁弹性和声旋光性等特殊性能被关注，自从 1998 年，kudo 首次报道了bivo4可见光下具有光解水的性能，从而激起了人们对其在光催化方向的研究兴趣。
天然的 bivo4以正交晶系的钒铋酸矿存在，但实验室难制备，目前研究的主要有三种晶型：①单斜白钨矿、②四角锆石矿、③四角白钨矿结构。
研究表明单斜白钨矿的结构光催化活性最强，其禁带宽度约为 2.4ev，能响应大部分太阳光中的可见光。
近年来，它作为能被可见光响应的光催化剂而得到广泛研究。
bivo4 有多种制备方法：固态反应法、共沉淀法、化学浴沉积法、有机金属分解法、水热法等。
其中，水热法因其条件温和可控，引起了人们的关注。
所谓水热法又称高压溶液法，是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物，并达到一定的过饱和度而进行结晶和生长的方法。
该方法制备的产物有热应力小、宏观缺陷少、均匀性和纯度高等优点，本次试验采用水热法。
1.实验部分
1.1试剂与仪器
试剂：偏钒酸铵[nh4vo3]；硝酸铋[bi（no3）3?5h2o]；无水乙醇；所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。
设备：试管、烧杯、量筒等。
另需试剂：偏钒酸铵 nh4vo3、硝酸铋bi（no3）3?5h2o、硝酸等
1.2样品制备
称取1mmol的nh4vo3溶于30ml蒸馏水中，磁力搅拌1h得到溶液a，然后称取1mmol的
bi（no3）3?5h2o加入到上述溶液a中，再用磁力搅拌器进行搅拌，直至其混合均匀，得到较低浓度的试剂，将搅拌后的混合溶液移到微型反应釜中，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的温度环境下反应12h，取出微型反应釜，待其自然冷去后，除杂获得沉淀，将收集好的沉淀用无水乙醇和二次蒸馏水反复洗涤，清洗后将其放入电热恒温鼓冈干燥箱中干燥1h，与上述操作相同，分别称取nh4vo3和bi（no3）3?5h2o各2.5mmol，重复以上操作，得到浓度较高的混合溶液样品。
2.样品结果论证
2.1低浓度样品形貌分析
图1为试剂浓度均为1mmol的试剂反应后在不同温度下得到的bivo4样品，80℃时，样品表面呈方块状，在120℃的情况下，样品形状趋近于团状，表面布满不规则的小晶粒，160℃的时，样品形状逐渐不规则，分散性较差，这是温度较高导致的，而后的200℃环境下的样品也印证了这一观点，此时的样品几乎无规则可言，样品聚集为一个整体。
2.2高浓度样品形貌分析
图2为试剂浓度均为2mmol的试剂反应后在不同温度下得到的bivo4样品，最初在80℃时，得到的样品呈球状，温度为120℃时得到的样品表面出现明显小颗粒，整体来看是麻球状，温度升高为160℃时，所得到的样品绝大多数为片晶，其中已经出现了少数的块晶，温
度达到200℃时，所得到的bivo4晶体样品为不规则多面体。
2.3pvp含量的不同对样品形貌的影响
后期，我又尝试研究一下pvp材料对样品形貌的影响，在相同反应物浓度，相同温度的情况下，分别加入0.1mmol和0.2mmol的pvp材料，观察结果为pvp含量为0.2的样品形貌更好。
本次试验采用水热合成法，获得了多份bivo4进行了温度浓度的相关研究，得出以下结论：
实验所得bivo4样品结晶性良好，相同反应物浓度，不同温度的情况下，样品形貌有较大差别，其中浓度低的随着温度升高样品逐渐变为不规则形状，而浓度高的的随着温度升高由球状到片状结构到多面体结构，pvp含量0.2的样品形貌相对较好，更有利于试验观察。