钒酸铁文献综述
水热法制备钒酸铁的实验研究

水热法制备钒酸铁的实验研究∗高蔷;史培阳;刘承军;姜茂发【摘要】The study prepared crystalline FeVO4 by hydrothermal synthesis,X-ray diffraction analysis (XRD) and SEM were performed to investigate the effect of pH and reaction temperature onprecipitates,investigates the influence of the solution pH value and reaction temperature on the precipitation.The resultsindicated:n(V)/n(Fe)ratio of samples decreased with the increase of pH value;the best conditions of hydrothermal syn-thesis obtained were reaction temperature at 160 ℃,pH 1.5-4,n(V)/n(Fe)=1,and the standing time of 120 min,under such condition,the V/Fe molar ratio of precipitates was 1 and the precipitates were regularly spher-ical in the shape with fine grain size.%采用水热合成法制备了结晶型FeVO4, 借助XRD和SEM等分析手段, 考察了溶液pH值和温度对沉淀产物的影响。
结果表明, 样品中n(V)/n(Fe)比值随着pH值的升高而减小;水热法制备钒酸铁的最佳条件为pH值1. 5~4, 温度为160℃, 配比1∶1, 静置时间120min, 获得的钒酸铁样品中n(V)/n(Fe)比值为1, 颗粒呈球形, 粒径均匀, 形貌比较规则。
钒酸铁对甲基橙溶液的光解作用

1 引言环境污染在经济发展迅速的当代已经成为人们最为关注的问题之一,而半导体光催化剂技术由于具有对降解各种有机和无机污染物的普适性、节约能源和无二次污染等优点,使它成为在诸多环境污染治理技术方面最有前途的方法之一。
其中TiO2是研究最为广泛的光催化剂之一,但由于TiO2本身还存在一些不足,如半导体载流子的复合率高,量子效率低,光吸收波长窄,利用太阳光的比例低,且难以处理量大、污染物浓度大的废水。
为了提高光催化剂的活性以及提高对太阳能的利用率,研究者通过多种途径对TiO2进行改性研究,使其吸收红移;另一方面则不断寻找开发新型光催化剂材料。
目前报道的新型光催化剂有钨酸盐、铌酸盐、钽酸盐、钒酸盐等。
其中钒酸盐是一类重要的功能材料,在光电和发光材料方面已得到广泛的研究与应用。
但在光催化降解有机污染物方面的研究近年才开始,目前报道的钒酸盐光催化剂主要有BiVO4、InVO4、Ag- VO4和YVO4等,分别用于分解水制氢和降解有机物污染物,均取得了很好效果。
钒酸铁为一种n型半导体,主要有4种晶型:三斜型、正交型(Ⅰ)、正交型(Ⅱ)和单斜型。
其中三斜型在常压下制得,而其它3种晶型需要在高压条件下方能制得。
钒酸铁主要用于碳氢化合物氧化分解反应催化剂和锂电池电极材料,而用于光催化剂分解有机污染物目前尚未有报道。
对钒酸铁的制备目前主要采用液相共沉淀法、水热合成法和固相法。
甲基橙是染料废水中较难降解的一种偶氮类化合物, 在酸性和碱性条件下分别为醌式和偶氮结构,因此以其作为染料模拟废水具有一定代表性。
本研究采用液相沉淀制备前驱产物,然后对前驱产物进行煅烧后制得三斜型钒酸铁光催化剂,此种方法生成的样品均匀,且煅烧时间较固相法短。
通过XRD和SEM等手段表征样品物相和表面形貌,对其光催化剂降解甲基橙溶液的催化条件(催化剂用量、甲基橙初始浓度、光照强度和pH等)进行了研究。
2 实验2.1 样品制备(实验所用药剂均为分析纯)将适量NH4VO3溶于一定量的蒸馏水中,缓慢加热直至偏钒酸铵完全溶解,配制成一定摩尔浓度的溶液A;将适量Fe(NO3)3 ·9H2O溶于一定量的蒸馏水配制溶液B,按照V/Fe 摩尔比为1,在磁力搅拌下,将溶液B缓慢滴加于A溶液中,并滴加稀氨水调节pH值为8,生成黄色沉淀。
微波水热法制备钒酸铁粉体及光催化性能的研究

微波水热法制备钒酸铁粉体及光催化性能的研究微波水热法制备钒酸铁粉体及光催化性能的研究钒酸铁(FeVO4)是一种具有优异光催化活性和电化学性能的功能性材料,广泛应用于环境污染物的去除和能源转换领域。
然而,传统的合成方法往往需要高温、长时间,且难以控制晶体形貌和尺寸。
近年来,微波水热合成方法因其快速、能耗低、晶型可控等优势逐渐被应用于制备钒酸铁粉体。
本研究旨在利用微波水热法制备钒酸铁粉体,并研究其光催化性能。
首先,准备了钒酸铁前驱体溶液,该溶液中含有适量的钒酸铵和铁盐。
然后,将前驱体溶液加入到适量的水中,并在微波辐射下进行水热反应。
通过调节反应温度、时间和前驱体比例等参数,可以控制钒酸铁粉体的形貌和尺寸。
实验结果表明,通过微波水热法制备的钒酸铁粉体呈现出纳米级的颗粒大小,并具有较高的结晶度。
在不同反应条件下,钒酸铁粉体的形貌和尺寸均有所变化。
通过SEM观察,发现在较低的反应温度下,钒酸铁晶体的形貌呈现出近似纳米棒状结构;而在较高的反应温度下,钒酸铁晶体的形貌则更趋向于球状结构。
进一步研究发现,制备的钒酸铁粉体对甲基橙等有机染料具有较高的光催化降解性能。
实验中,通过调节反应条件和染料浓度,研究了钒酸铁粉体的光催化降解效果。
结果显示,钒酸铁粉体对有机染料的光催化效果受到反应温度和时间的影响较大。
在较低的温度和时间条件下,钒酸铁粉体呈现出优异的光催化活性,可在短时间内高效降解有机染料。
此外,研究还对钒酸铁粉体进行了光电化学性能的测试。
结果显示,制备的钒酸铁粉体具有良好的光电化学性能,可用作光电催化剂。
在光电解水实验中,钒酸铁粉体表现出良好的光电转化效率,可有效地将光能转化为化学能。
综上所述,本研究成功地通过微波水热法制备了纳米级的钒酸铁粉体,并研究了其光催化性能和光电化学性能。
所得结果表明,通过微波水热法合成的钒酸铁粉体具有较高的晶型控制能力和优异的光催化活性。
这一研究为利用钒酸铁材料进行环境水处理和光电催化转化提供了有力的支持和指导,具有重要的应用价值综上所述,通过微波水热法成功合成了纳米级的钒酸铁粉体,并研究了其形貌、尺寸及其对有机染料的光催化降解性能和光电化学性能。
钒酸铁文献综述

钒酸铁文献综述文献综述:纳米FeVO4的制备及其应用研究进展08093523 戴坚(湖州师范学院求真学院生命科学系湖州 313000)摘要:半导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越来越为人们所重视,其中光催化剂是光催化过程的关键部分。
其中钒酸铁作为新型可见光催化剂之一,近年来逐渐引起学者的关注。
但目前研制的钒酸铁光催化剂种类较少,且大都应用于光分解水方面,少数用于光催化降解有机污染物。
为此,论文采用一种简单合成路线制备钒酸铁(FeVO4)光催化剂,进一步拓宽了钒酸盐光催化剂的研究领域,为探索钒酸盐光催化剂及其掺杂改性提供一定的理论基础和依据。
关键词:钒酸铁;光催化;纳米粉体1.引言半导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越来越为人们所重视,其中光催化剂是光催化过程的关键部分。
在众多的光催化剂中,TiO2以优良的抗化学和光腐蚀性能、价格低廉等优点而成为过去几十年来最重要的光催化剂,然而其实用化研究进程长期以来却未有较大的突破,主要由于其带隙较宽,只能利用紫外光和难以回收利用等原因。
因此,研究和开发非TiO2新型光催化体系已成为光催化领域的热点之一,具有宽广的前景和挑战性。
其中钒酸盐作为新型可见光催化剂之一,近年来逐渐引起学者的关注。
但目前研制的钒酸盐光催化剂种类较少,且大都应用于光分解水方面,少数用于光催化降解有机污染物。
利用TiO2 光催化降解有机污染物是当前光催化领域的研究热点之一[ 1 ] 。
但由于其带隙较宽(3. 2 eV) ,需要紫外光来激发的缺点,很大程度上限制了TiO2 的应用。
为了克服这一缺点,一方面,人们通过各类掺杂技术改善TiO2 对可见光谱的响应,另一方面,积极研究、开发在可见光范围具有光催化活性的新型光催化剂。
金属钒酸盐是一类优良的功能材料。
除作为良好的基质材料广泛应用于荧光及激光材料领域[ 224 ] ,也可作为锂离子电池的阴极材料[ 527 ] 。
最新的研究表明,某些钒酸盐在光催化领域存在着巨大的应用潜力[ 8, 9 ] ,是一类新型的高活性光催化剂。
四氯化钛精致尾渣制备钒酸铁的研究

Ferric vanadate is prepared from precipitate by calcining at 550 ℃ for 3 h.Both vanadium precipitation slag and wastewater neutralization slag are suitable for permanent heap which meet the requirem ent of GB1 8 5 9 9—200 1 for general industrial solid w aste. Key words:titanium tetrachloride refined tailings;ferric vanadate;acid leaching;separation;crystallization
Abstract:Titanium tetrachloride refined tailings were acid leached. Effects of L/S, hydrochloric acid
dosage,leaching temperature,and leaching tim e on vanadium leaching rate were investigated. The results
Байду номын сангаас
氯化 法 生 产 粗 TiC1 的 过 程 中 ,使 用 铝 粉 来 脱 除杂 质 钒 ,在 除 钒 过程 中产 生 的 TiC1 精 制 尾 渣 。] 是 四氯化 钛制 备过 程 中 常见 的 固体 废 弃 物 ,还 含 有 较 高含 量 的金 属钒 、铝 和钛 等 ,因此需 要 进行 综合 回 收利用 。 目前 ,国内 外 对 四氯 化 钛 精 制 尾 渣 制 备 钒
钒铁研究报告

钒铁研究报告随着工业化的快速发展,钒铁的应用越来越广泛。
钒铁是一种含有钒元素的铁合金,它的主要用途是作为钢铁的添加剂,可以提高钢铁的强度和韧性。
此外,钒铁还可以用于制造合金钢、不锈钢等。
因此,研究钒铁的性质和制备方法对于现代工业的发展至关重要。
本报告主要介绍钒铁的性质、制备方法以及应用领域。
一、钒铁的性质钒铁是一种含有钒元素的铁合金,其化学式为FeV。
钒铁的主要成分是铁和钒,同时还含有少量的碳、硅、锰、磷等元素。
钒铁的外观呈黑色块状,具有金属光泽。
钒铁的密度为6.0~6.5 g/cm,熔点为1650℃左右。
钒铁具有良好的耐热、耐腐蚀和耐磨性能,可以用于制造高温合金、耐腐蚀合金和耐磨合金等。
此外,钒铁还具有良好的强度和韧性,可以用于制造高强度钢材和高韧性钢材等。
二、钒铁的制备方法钒铁的制备方法主要有炉渣还原法、电炉炼钢法和转炉炼钢法等。
1.炉渣还原法炉渣还原法是将钒铁矿石与焦炭等还原剂在高温下进行反应,生成钒铁的一种方法。
该方法主要有两种:碱性炉渣还原法和酸性炉渣还原法。
碱性炉渣还原法是在碱性条件下进行反应,可以得到高纯度的钒铁;酸性炉渣还原法是在酸性条件下进行反应,可以得到含有较多杂质的钒铁。
2.电炉炼钢法电炉炼钢法是将钢铁废料和钒铁矿石等原料放入电炉中进行熔炼,生成钒铁的一种方法。
该方法具有生产效率高、能耗低等优点,但是需要消耗大量的电能。
3.转炉炼钢法转炉炼钢法是将钢铁废料和钒铁矿石等原料放入转炉中进行熔炼,生成钒铁的一种方法。
该方法具有生产效率高、能耗低等优点,但是需要消耗大量的氧气和煤气。
三、钒铁的应用领域1.钢铁冶金钒铁是钢铁冶金中常用的添加剂之一,可以提高钢铁的强度和韧性。
钒铁还可以用于制造合金钢、不锈钢等。
2.耐火材料钒铁可以用于制造耐火材料,如高温合金、耐腐蚀合金和耐磨合金等。
这些材料具有良好的耐高温、耐腐蚀和耐磨性能,可以用于制造高温炉膛、化工设备和机械零件等。
3.化工领域钒铁可以用于制造氧化钒、硝酸铵等化工产品。
钒的多酸化学
钒的多酸化学
何则强;张平民;高孝恢;熊利芝;肖慎修;陈天朗
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】2001(42)4
【摘要】对钒的多酸化学 ,特别是其杂多酸化学进行了较为详细的概述 ,也对钒的多酸化学的发展趋势作了预测。
【总页数】4页(P206-209)
【关键词】钒;同多酸;杂多酸;多酸化学
【作者】何则强;张平民;高孝恢;熊利芝;肖慎修;陈天朗
【作者单位】中南大学化学化工学院;四川大学化学学院
【正文语种】中文
【中图分类】O614.511
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3.从工业钼钒渣中选择性浸出钒并以钒酸铁形式回收钒 [J],
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4.从工业钼钒渣中选择性浸出钒并以钒酸铁形式回收钒 [J], P. C. ROUT;G. K. MISHRA;D. MOHAPATRA;B. PADH;B. R. REDDY;
5.同多酸和杂多酸修饰微电极的电化学研究Ⅶ.磷钒钼杂多酸薄膜修饰微电极和杂多酸/聚苯胺薄膜修饰微电极的制备和电化学性质 [J], 王宝兴;董绍俊
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《微波水热制备二氧化钒结构及形貌调控》范文
《微波水热制备二氧化钒结构及形貌调控》篇一一、引言随着材料科学的发展,二氧化钒(VO2)因其独特的相变特性和在光电器件、热致变色器件等领域的广泛应用,逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨微波水热法制备二氧化钒的工艺,以及通过调控实验参数实现其结构及形貌的优化。
二、文献综述传统的二氧化钒制备方法主要包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。
然而,这些方法往往存在能耗高、周期长、产物形貌难以控制等问题。
近年来,微波水热法因其快速、高效、可控性强的特点,被广泛应用于纳米材料的制备。
因此,采用微波水热法制备二氧化钒具有很高的研究价值。
三、实验部分1. 材料与设备实验所需材料包括钒源(如偏钒酸铵)、溶剂(如去离子水)等。
设备包括微波反应器、离心机、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等。
2. 实验方法(1)制备过程:将钒源溶解在去离子水中,加入适量的表面活性剂或添加剂,然后置于微波反应器中进行水热反应。
通过调整微波功率、反应时间、溶液浓度等参数,得到不同形貌的二氧化钒产物。
(2)表征方法:利用SEM和XRD对产物的形貌和结构进行表征。
SEM可以观察产物的微观形貌和尺寸,XRD则可以分析产物的晶体结构和相纯度。
四、结果与讨论1. 结构分析通过XRD分析,我们可以得到产物的晶体结构信息。
当微波功率适中、反应时间适宜时,可以得到纯度较高的二氧化钒产物,其XRD图谱与标准VO2图谱吻合较好,表明成功制备了VO2。
此外,通过调整实验参数,还可以得到不同晶型的VO2,如单斜相和四方相等。
2. 形貌调控SEM结果表明,通过调整微波功率、反应时间、溶液浓度等参数,可以实现对二氧化钒形貌的调控。
例如,降低微波功率和延长反应时间有助于得到粒径较小的二氧化钒纳米颗粒;而提高溶液浓度和微波功率则可以得到片状或棒状的二氧化钒产物。
这些不同形貌的二氧化钒在光电器件、催化剂等领域具有不同的应用潜力。
五、结论本文采用微波水热法制备了二氧化钒,并通过对实验参数的调控实现了对其结构和形貌的优化。
钒合金(V-Cr-Ti)相关资料综述
钒合金(V-Cr-Ti)相关资料综述1 钒合金(V-Cr-Ti)的研究现状和主要问题1.1 钒合金(V-Cr-Ti)的研究现状随着人类对能源需求的不断增加,以及煤、石油、天然气等能源储量的日益减少,核能将发挥更显著的作用。
核反应堆的建造是解决世界能源问题的重要举措之一。
V-Cr-Ti合金是重要的聚变反应堆候选结构材料,具有优良的低活化特性、高温强度、耐液态金属腐蚀、抗中子辐照肿胀等性能。
因此,该合金在聚变反应堆的第一壁、包层和偏滤器等结构的设计中备受关注。
20世纪60年代,国外就开始了钒合金的基础研究工作。
80年代,V-Cr-Ti 体系三元合金由于能良好适应反应堆的工作环境,而被国外学者选定为重点研究对象之一。
在国际科技合作计划“国际热核试验堆”(International Thermonuclear Experimental Reactor,简称ITER)的推动下,V-Cr-Ti合金的研究取得了显著进展,并集中在成分范围为Cr:4 %~5 %和Ti:4 %~5 %的固溶强化合金。
1.2 钒合金(V-Cr-Ti)研究的主要问题V-Cr-Ti合金的核聚变用已取得了不少重大的成果,但是仍存在一些关键问题有待解决。
目前对间隙元素C、O、N等对拉伸性能、蠕变和断裂性能的影响认识还不充足。
低温性能(≤450 ℃)随C、O、N等间隙元素的减少而改善,但高温性能下降了。
理论上,元素C、O、N 是V中的强化元素,与C在钢中的合金化作用类似,而不是恶化性能的杂质元素。
因此,利用元素C、O、N的强化作用需要对元素C、O、N的全面认识和探索更好的杂质元素控制手段。
缺乏V-Cr-Ti合金的辐照性能方面的数据是重要的问题之一。
目前辐照蠕变数据主要在低温低中子注量。
在中子辐照中,He对合金性能的影响又是重中之重。
需要低温高注量,更高温度下的辐照数据来评价合金性能的使用极限。
研究表明,大部分辐照嬗变的He不在合金的基体里,而迁移至晶界,导致弱化晶界。
钒铁及其在钢铁中的应用
钒铁及其在钢铁中的应用
冯晓越
【期刊名称】《经济技术协作信息》
【年(卷),期】2011(000)019
【摘要】介绍钒元素的发现及国内外钒铁产量,阐述钒铁在钢铁中的作用及未来的发展
【总页数】1页(P125-125)
【作者】冯晓越
【作者单位】中国第一重型机械集团公司核电石化事业部
【正文语种】中文
【中图分类】TF646
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文献综述:纳米FeVO4的制备及其应用研究进展08093523 戴坚(湖州师范学院求真学院生命科学系湖州313000)摘要:半导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越来越为人们所重视,其中光催化剂是光催化过程的关键部分。
其中钒酸铁作为新型可见光催化剂之一,近年来逐渐引起学者的关注。
但目前研制的钒酸铁光催化剂种类较少,且大都应用于光分解水方面,少数用于光催化降解有机污染物。
为此,论文采用一种简单合成路线制备钒酸铁(FeVO4)光催化剂,进一步拓宽了钒酸盐光催化剂的研究领域,为探索钒酸盐光催化剂及其掺杂改性提供一定的理论基础和依据。
关键词:钒酸铁;光催化;纳米粉体1.引言半导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越来越为人们所重视,其中光催化剂是光催化过程的关键部分。
在众多的光催化剂中,TiO2以优良的抗化学和光腐蚀性能、价格低廉等优点而成为过去几十年来最重要的光催化剂,然而其实用化研究进程长期以来却未有较大的突破,主要由于其带隙较宽,只能利用紫外光和难以回收利用等原因。
因此,研究和开发非TiO2新型光催化体系已成为光催化领域的热点之一,具有宽广的前景和挑战性。
其中钒酸盐作为新型可见光催化剂之一,近年来逐渐引起学者的关注。
但目前研制的钒酸盐光催化剂种类较少,且大都应用于光分解水方面,少数用于光催化降解有机污染物。
利用TiO2 光催化降解有机污染物是当前光催化领域的研究热点之一[ 1 ] 。
但由于其带隙较宽(3. 2 eV) ,需要紫外光来激发的缺点,很大程度上限制了TiO2 的应用。
为了克服这一缺点,一方面,人们通过各类掺杂技术改善TiO2 对可见光谱的响应,另一方面,积极研究、开发在可见光范围具有光催化活性的新型光催化剂。
金属钒酸盐是一类优良的功能材料。
除作为良好的基质材料广泛应用于荧光及激光材料领域[ 224 ] ,也可作为锂离子电池的阴极材料[ 527 ] 。
最新的研究表明,某些钒酸盐在光催化领域存在着巨大的应用潜力[ 8, 9 ] ,是一类新型的高活性光催化剂。
主要研究钒酸盐类光催化剂中钒酸铁的合成方法、改性技术及其在光催化活性方面的研究进展。
目前, FeVO4 光催化剂的相关研究还处于起始阶段。
能否利用更简便的方法,在更温和的条件下合成纳米级的FeVO4 颗粒仍然是一项很有挑战性的研究工作。
2.FeVO4的结构特点和性能钒酸铁属于ABO4 型光催化剂,具有三斜、正交( Ⅰ) 、正交( Ⅱ)和单斜四种晶型结构。
3.钒酸盐光催化剂的研究现状及制备方法钒酸盐是一类具有ABO}黑钨矿/白钨矿型(wolframite/scheelite)结构的物质,因其独特的结构和物理化学特性,在发光材料、铁电、压电等方面有着广泛的用途Ifu吸引了众多研究者的目光。
目前科学研究者将钒酸盐用十非均相光催化剂方面,展现了其独特和优越的性能,特别是用十环境污染的治理和绿色能源方面。
目前广泛研究的钒酸盐光催化剂主要包括:BiVO}} InVO}} YVO}及Ag}VO}等。
但InVO}和YVO}光催化剂大都用十分解水,用十降解有机物污染物的较少。
BiVO}和Ag}VO}有研究用十降解有机污染物。
近年来对BiVO}研究较多,它是一种稳定的半导体材料,主要有错石和白钨矿两种结晶类型,其中后者为可见光响应的光催化剂,有四面体和单斜两种结构。
但最初研究合成的BiVO}均主要为分解水制氧,很少用十光催化降解有机污染物,尽管其价带大约为+2.4eV(vs,NHE)在可见光下具有很高的氧化能力,但是导带大约为OV(vs. NHE(Ph=1),因此很难捕获空气中的OZ,因此需要添加牺牲剂等促进有机污染物的}}}1}(Kudo} 1999; Tokunaga} 2001; Kohtani, 2002)。
如Zhang(2007)等采用微波合成了单斜型BiVO},考察了微波时间和强度对光催化活性的影响,在可见光下对大红染料进行了降解实验,但需要添加AgNO:等牺牲剂。
其ZhouL(2006)等采用声化学法(超声波)制备了单斜型BiVO}}晶粒尺寸大约为S Onm左右。
其禁带宽度为2.45eV,能在可见光下激发产生空穴一电子对,在3 Omin 内对甲基橙溶液的降解率能达90%以上。
该方法制备的BiVO}活性较固相法制备的样及Ti02(P25)活性均高。
Ye(2001)等通过高温固相反应法制备了能够在可见光激发下分解水制氢的新型光催化剂InM04(M=V } Nb } Ta),它们的禁带宽度分别为1.9eV,2.5eV }I I 2.6eV但几种物质具有不同结构,其中InNbO}和InTaO}为InO}和Nb06(Ta06)八面体的钨锰矿结构,但InVO}却为InO}八面体和四面体结构,正是因为其结构的不同导致其禁带宽度的不同。
当掺杂Ni0后活性大大提高。
青利先(2006)等采用模板剂水热合成法制备了大比表面积的介孔InVO}光催化剂,通过改变温度得到单斜型和斜方型结构。
在700 0C锻烧下的样品在紫外光激发下分解水制氢速率可高达1836}mo1/(g.h)。
李新军(2006)等采用溶胶一凝胶法制备了Ni掺杂InVO}薄膜,InVO}的晶型改变大约在500 0C,由十Ni的掺杂有效防止了光生载流子的复合,从Ifu大大提高了InVO}的光催化效率,对降解业甲基蓝的效率从77. 03%上升到90.91%。
方海波等研究了水热合成法研究了不同制备条件下合成的InVOa光催化活性,实验表明当Ph=7, 423K下反应3-6h制备了粒径均匀的球型纳米粉体,粒径大约在100nm左右。
同时将其与Ti0:进行了复合,其降解甲基橙溶液的效率得到大大提高。
Lin H Y (2007)等采用浸渍法制备了Ni0/InVO}可见光激发的光催化剂,实验表明当Ni0掺杂量为1 wt%时,光催化活性得到提高,催化剂的禁带宽度为1.8eVoHu (2007)等采用沉淀反应制备了单斜型的Ag}VO}光催化剂,研究了不同AgN比例对样品光催化活性的影响,当Ag或V过量时制备的样品活性最高,可能由十表面的Ag20起到了电子捕获剂的作用,从Ifu提高了其光催化活性。
由DRS 计算其禁带宽度为2.14和2.06eV,吸收光波长分别延至580nm和600nm。
并采用浸渍法制备了掺杂Ni0/AgVO},其活性大大提高,对酸性红B染料的降解提高了3.8倍。
Xu H Y(2007)等采用微波合成法制备了不同晶粒尺寸(5-300nm)的YVO}光催化剂,当晶粒直径为Snm左右的样品对甲基橙溶液的降解率最高,在紫外灯光照下SOmin对甲基橙溶液的降解率能达90%左右。
但YVO}晶体仅在紫外光下激发,光吸收波长为320-380nmo这些工作开创并发展了以BiVO}和InVO}为代表的钒酸盐半导体光催化剂在光解水和有机物的研究与应用。
3.1钒酸铁光催化剂的制备方法钒酸铁作为一种极有发展前途的功能材料备受关注,它的制备方法有许多种,主要包括固相反应法、水热法、溶胶凝胶法、化学共沉淀法等。
①固相法固相法也称氧化物烧结法,是制备钒酸盐粉体较为常用的一种方法。
该方法是将反应原料按一定比例充分混和,利用机械粉碎、电火花爆炸、高能球磨等方法将其研细并使之混和均匀,然后将粉末放入堪锅,在箱式电阻炉内十所需温度下锻烧,即得产物。
固相法是一种设备和工艺简单,制备的样品性能优良,机械强度高,并具有较好的活性和抗中毒能力,便十工业化生产的粉体制备方法,也是目前科研和工业化生产中采用的最主要的一种方法。
如Ye等(2001)用固相法合成了可见光激发下分级水制氢的新型光催化剂InM04(M=V, Nb, Ta),但该催化剂比表面积较小(<0. Sm2/g) o但因原料较难混和均匀,反应温度高,反应不易进行完全,故生产出的粉体颗粒较大,并目‘分布不均匀,在纯度、粒度及组成均匀性等方面较差,常常混有杂相。
ifu b‘由十高温锻烧时部分离子挥发造成体相缺陷,因}fu造成制备的样品其光催化活性不高。
②水热法水热法是在特制的密闭反应容器(高压釜)里,采用水溶液作为反应介质,通过反应容器加热,创造一个高温、高压反应环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解并目_重结晶。
该方法可使一些在常温常压下反应速率很慢的热力学反应在水热条件下实现反应快速化。
在水热条件下,水既作为溶剂又作为矿化剂,在液态或气态下,还是传递压力的媒介,同时由十在高压下绝大多数反应物均能部分溶解十水从Ifu促使反应在气相或液相中进行。
该法最早用十分子筛的合成,但随着制备技术的不断改进、发展和完善,水热法制得的样粉体结晶度高,团聚少,烧结活性高等特点,被广泛用十钒酸盐的制备。
该法制备的样品粒径均匀,具有优异的光催化性能,但缺点在十需要在反应釜内高温高压中进行,反应条件较苛刻成本较高。
③溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法是将无机盐或金属醇盐为前驱体(或称无机原体)溶十溶剂中(水或有机溶剂),形成均匀溶液;溶质与溶剂发生水解(或醇解)反应,反应生成物聚集成1 nm左右粒子并形成溶胶;溶胶经蒸发干燥形成具有一定空间结构的凝胶,再将凝胶干燥、锻烧去除有机成分,最后得到无机材料。
溶胶一凝胶按其产生的机制大致可以分为二种类型:传统胶体型、无机聚合物型和络合物型。
溶胶一凝胶法制备的样品具有粒径小、均匀性好、纯度高及反应易控制等优点。
但是由十醇盐价格昂贵,制备的成本较高,Ifu许多低价金属醇盐不溶或微溶十醇,因Ifu应用也受到了一定限制。
④沉淀法沉淀法是将2种或者2种以上的金属盐混和溶液与沉淀剂反应得到沉淀物前驱体,或是将在一定条件下由溶液内部均匀缓慢地产生沉淀;或在一定条件下使盐类从溶液中析出,生成不溶性的氢氧化物、碳酸盐、草酸盐或有机酸盐等类型沉淀,经过过滤、洗涤、干燥后,再将此前驱体锻烧即得到目标产物。
有也可以借助表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚,获得单分子超微粉体。
该方法具有工艺简单、易行,投资少,产品成本低,工艺可操作性强的优点,若再控制好沉淀条件,所得的产物具有较小的粒径。
沉淀剂主要有Na2C0} , NaOH ,}NH4)2C03. NH3.H20等及其混不I I液。
X10 B P (2005)等以Bi(NO})}.SH20不II NH}VO}等为原料,以尿素为沉淀剂制备BiVO}前驱体,然后在4500C下锻烧后制得单斜型的BiVO}晶体,用十氧化降解Cr(VI)和苯酚。
该催化剂光吸收闽能达SSOnm,能在可见光下进行光催化。
该方法制备的光催化剂结晶度高,表面缺陷较少,具有优良的接受光子使电子和空穴分离的效果,因Ifu表现出很高的光催化活性。
但该方法制备的样品比表面积较小,但可以通过添加表面活性剂或负载十多孔载体上提高其光催化活性。