掺杂钒酸铋的光催化性能研究
《2024年改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》范文
《改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》篇一一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中抗生素污染已成为全球关注的焦点。
四环素作为典型的抗生素污染物，其难以被自然降解且易在环境中积累，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。
因此，开发高效的光催化剂用于四环素的降解显得尤为重要。
改性钒酸铋（BiVO4）光催化剂因其良好的光催化性能和稳定性，在处理水体污染方面具有广阔的应用前景。
本文旨在研究改性钒酸铋光催化剂的制备方法及其对四环素的降解性能。
二、改性钒酸铋光催化剂的制备改性钒酸铋光催化剂的制备主要包括原料准备、反应过程及后处理等步骤。
首先，选用适当的钒源和铋源作为原料，通过溶胶-凝胶法或水热法等制备出前驱体。
然后，经过高温煅烧、研磨等后处理过程，得到改性的钒酸铋光催化剂。
三、改性钒酸铋的表征与分析通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备得到的改性钒酸铋光催化剂进行表征与分析。
结果表明，改性后的钒酸铋具有较高的结晶度和良好的形貌，有利于提高其光催化性能。
四、改性钒酸铋对四环素的降解性能将改性钒酸铋光催化剂应用于四环素的降解实验中，通过测定不同时间点四环素的浓度变化，评估其降解性能。
实验结果表明，改性钒酸铋光催化剂对四环素具有较好的降解效果，能够在较短的时间内实现较高的降解率。
此外，改性钒酸铋光催化剂还具有较好的稳定性和可重复使用性。
五、机理探讨结合实验结果和相关文献，对改性钒酸铋光催化剂降解四环素的机理进行探讨。
结果表明，改性钒酸铋光催化剂在光照条件下产生光生电子和空穴，具有强氧化还原能力，能够与四环素发生氧化还原反应，从而实现四环素的降解。
此外，改性过程中引入的杂质或缺陷也可能提高了催化剂的活性，进一步促进了四环素的降解。
六、结论本文研究了改性钒酸铋光催化剂的制备方法及其对四环素的降解性能。
实验结果表明，改性钒酸铋光催化剂具有良好的光催化性能和稳定性，能够有效地降解四环素。
《改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》范文
《改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，尤其是抗生素类污染物的排放对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
四环素作为一类典型的抗生素污染物，其有效去除成为当前环境治理的迫切需求。
改性钒酸铋（BiVO4）光催化剂因其良好的光催化性能和环保特性，在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究改性钒酸铋光催化剂的制备方法，并探讨其降解四环素的性能。
二、改性钒酸铋光催化剂的制备改性钒酸铋光催化剂的制备过程主要包括原料选择、溶液配制、反应条件控制及后处理等步骤。
首先，选择合适的原料，如钒源、铋源以及其他掺杂元素等。
其次，根据一定的配比将原料溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液。
然后，通过控制反应温度、时间、pH值等条件，使钒酸铋在溶液中发生化学反应并形成晶核。
最后，经过离心、洗涤、干燥等后处理步骤，得到改性钒酸铋光催化剂。
三、改性钒酸铋光催化剂的表征为确保制备的改性钒酸铋光催化剂具有良好的性能，需对其进行表征。
表征手段主要包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等。
通过XRD分析催化剂的晶体结构，SEM和TEM观察催化剂的形貌和微观结构，以评估其性能。
四、改性钒酸铋光催化剂降解四环素的性能研究将制备好的改性钒酸铋光催化剂用于四环素的降解实验。
首先，设置不同浓度的四环素溶液，将光催化剂加入其中。
然后，在一定的光照条件下，观察四环素的降解情况。
通过测定溶液中四环素的浓度变化，评估改性钒酸铋光催化剂的降解性能。
此外，还需考察不同因素（如光照强度、催化剂用量、反应时间等）对四环素降解效果的影响。
五、结果与讨论实验结果表明，改性钒酸铋光催化剂对四环素具有较好的降解效果。
在一定的光照条件下，随着反应时间的延长，四环素的浓度逐渐降低。
同时，通过调整光照强度、催化剂用量等参数，可以进一步提高四环素的降解效率。
此外，改性钒酸铋光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性，为实际应用提供了便利。
过渡金属(化合物)-钒酸铋复合光电极提高光电催化产氢性能
过渡金属（化合物）-钒酸铋复合光电极提高光电催化产氢性能过渡金属（化合物）/钒酸铋复合光电极提高光电催化产氢性能随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，可再生能源的开发和利用成为了世界各国关注的焦点。
氢能作为最干净的能源之一，具有密度大、无污染、可再生等优势，被广泛认为是未来能源发展的重要方向。
光电催化产氢技术作为一种利用太阳能将水分解为氢气和氧气的方法，具有极大的潜力。
在光电催化产氢技术中，光电极是非常重要的关键组件之一。
光电极的性能直接影响着整个光电催化产氢系统的效率和稳定性。
目前已有许多材料被用作光电极，例如二氧化钛、氧化铟锡等，但它们在光电催化产氢反应中仍然存在一些问题，如光吸收能力不足、光电转化效率低等。
为了提高光电催化产氢性能，研究人员开始向过渡金属化合物和钒酸铋等新型材料探索。
过渡金属化合物具有丰富的物理化学性质和优异的光电催化性能，因此在光电极材料中得到了广泛应用。
而钒酸铋(BiVO4)作为一种具有良好光吸收性能和光生电荷传输特性的半导体材料，被认为是一种非常有潜力的光电极材料。
为了进一步提高光电催化产氢性能，研究人员开始将过渡金属合金和钒酸铋复合起来作为光电极材料。
过渡金属合金具有良好的光电催化性能，可以增强光电极的光吸收能力和光生电荷传输效率。
与此同时，钒酸铋作为一种光电极保护层，可以提高光电极的稳定性和耐腐蚀性。
通过将过渡金属合金和钒酸铋复合起来，可充分发挥它们的优势，提高光电催化产氢性能。
实验证明，过渡金属/钒酸铋复合光电极确实能够提高光电催化产氢性能。
首先，由于过渡金属合金的光吸收能力增强，可有效利用更多的太阳能。
其次，过渡金属合金的光生电荷传输效率提高，减少了能量损失，提高了光电转化效率。
第三，钒酸铋作为保护层，增强了光电极的稳定性和耐腐蚀性，延长了光电催化产氢系统的使用寿命。
此外，过渡金属/钒酸铋复合光电极还具有一些其他优势。
例如，制备过程简单，成本较低，可以大规模制备；结构紧凑，表面积大，有利于光吸收和光电荷传输。
钒酸铋光催化功能织物的制备及光降解活性蓝19的研究
钒酸铋光催化功能织物的制备及光降解活性蓝19的研究陆洋;王振华;何瑾馨【摘要】以NH4VO3和(BiNO3)3·5H2O为原料,采用低温原位合成法制备钒酸铋(BiVO4)负载可见光光催化功能织物。
考察反应溶液pH值、反应时间、反应温度对BiVO4晶型结构及光吸收性能的影响。
实验证明反应溶液pH、反应时间以及反应温度等影响因素对产物BiVO4的晶型结构起着很重要的影响,90℃反应温度和中性条件下反应10h有利于单斜晶型BiVO4的生成。
用400W金卤灯模拟自然光中的可见光光源,选择印染中常用的C. I.活性蓝19(RB-19)为降解对象,模拟光源条件下研究功能织物的光催化功能活性。
实验表明：BiVO4负载光催化功能织物在模拟光源条件下对浓度为25 mg/L的RB-19溶液在180 min内降解率达到70%。
【期刊名称】《成都纺织高等专科学校学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P34-37)【关键词】钒酸铋;光催化;功能织物【作者】陆洋;王振华;何瑾馨【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 纺织面料技术教育部重点实验室，上海201620【正文语种】中文【中图分类】TS195.50 前言钒酸铋(BiVO4)是一种稳定的半导体材料，禁带宽度相对较窄约为2.4eV［1］，其吸收边可以延伸到约540nm，具有较高的氧化能力，可作为新型的可见光半导体催化剂可用于光降解水和有机污染物［2］。
BiVO4主要有3种晶体类型:四方钨矿结构、单斜晶型白钨矿结构、四方锆石结构，不同结构的BiVO4具有不同的性质，在不同条件下可以实现不同结构之间的相互转化［3，4］，但研究证实只有单斜晶型结构的BiVO4才具有良好的可见光光催化性能［5］，因此目前的研究主要集中在应用单斜晶型BiVO4作为光催化剂在可见光条件下催化氧化有机污染物的研究。
钒酸铋光催化材料的合成
钒酸铋光催化材料的合成引言光催化材料是一种能够利用光能进行化学反应的材料，具有广泛的应用前景。
而钒酸铋是一种新型的光催化材料，被认为在环境净化、水分解以及有机废水处理等领域具有潜在的应用价值。
本文将介绍钒酸铋光催化材料的合成方法及其相关的研究进展。
1. 钒酸铋的基本介绍钒酸铋是一种属于钒酸盐类的化合物，化学式为BiVO4。
它具有较高的光吸收能力和光电转换效率，能够将可见光转化为化学能，从而实现光催化反应。
钒酸铋晶体结构稳定，具有良好的光稳定性和化学稳定性，使其成为一种理想的光催化材料。
2. 钒酸铋光催化材料的合成方法钒酸铋光催化材料的合成方法主要有溶剂热法、水热法、共沉淀法和氧化还原法等。
以下将分别介绍几种常用的合成方法。
2.1 溶剂热法溶剂热法是一种常用的合成钒酸铋光催化材料的方法。
首先，在有机溶剂中溶解钒酸盐和铋盐，然后加热反应体系，使其逐渐沉淀出钒酸铋晶体。
最后，通过离心、洗涤和干燥等步骤得到纯净的钒酸铋光催化材料。
2.2 水热法水热法也是一种常用的合成钒酸铋光催化材料的方法。
首先，在水溶液中加入钒酸盐和铋盐，然后将反应体系置于高温高压条件下反应一段时间。
水热反应可以促进晶体的生长和形成，最终得到钒酸铋光催化材料。
2.3 共沉淀法共沉淀法是一种将钒酸铋光催化材料与其他材料共同沉淀的方法。
首先，在水溶液中加入适量的钒酸盐和铋盐，然后通过调节溶液pH 值或添加沉淀剂，使其共同沉淀出来。
最后，通过分离和干燥等步骤得到钒酸铋光催化材料。
2.4 氧化还原法氧化还原法是一种利用还原剂将钒酸盐还原成钒酸铋光催化材料的方法。
首先，在水溶液中加入适量的还原剂和钒酸盐，然后通过调节溶液的温度和反应时间，使还原剂将钒酸盐还原成钒酸铋。
最后，通过分离和干燥等步骤得到钒酸铋光催化材料。
3. 钒酸铋光催化材料的应用研究进展钒酸铋光催化材料具有很多潜在的应用领域。
目前，已有很多研究表明钒酸铋在环境净化、水分解和有机废水处理等方面具有良好的催化性能。
片状铋钒酸铋复合催化剂的制备及其光催化性能
Vol.53 No.1Jan.,2021第 53 卷 第 1 期2021年1月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi:10.11962/1006-4990.2020-0064]开放科学(资源服务)标志识码(OSID)片状铋/钒酸铋复合催化剂的制备及其光催化性能冯 飞「,李书文1,汪铁林1,2,王为国匕王存文1'2(1.武汉工程大学化工与制药学院,湖北武汉430205 ； 2.武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室)摘要：用溶剂热法合成了一系列不同铋含量的片状铋/钒酸铋(Bi/BiVO 4)复合光催化剂。
采用X 射线衍射 (XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫夕卜-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)、氮气吸附脱附和光电流响应等技术对所制备的催化剂进行了表征。
通过氙灯下光催化降解亚甲基蓝的性能来评价样品的光催化活性，实验结果表明铋的自掺杂能显著提高钒酸铋的光催化活性。
最后，通过自由基捕获实验对铋/钒酸铋光催化机理进行了探讨。
关键词:钒酸铋;复合半导体;光催化;染料降解中图分类号：0643.36 文献标识码:A 文章编号：1006-4990(2021)01-0107-06Synthesis and photocatalytic performance of sheet -like Bi/BiVO 4 composite catalystFeng Fei 1, Li Shuwen 1, Wang Tielin 1,2, Wang Weiguo 1,2, Wang Cunwen 1,2(1.School of Chemical Engineering and Pharmacy , Wuhan Institute of Technology , Wuhan 430205,China ；2.Key Laboratory of Green Chemical Engine e ring Proces s of M inistry ofEducation , Wuhan Institute of Technology )Abstract ： A series of sheet-like Bi/BiVO 4 composite photocatalysts with different Bi contents were synthesized using solvo thermal method.The prepared catalysts were characterized by using X-ray diffraction (XRD ), X-ray photoelectron spectro-scopy ( XPS ), scanning electron microscopy (SEM ), transmission electron microscopy ( TEM ), ultraviolet-visible diffuse reflec tion spectroscopy (UV -Vis DRS ), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES ), nitrogen adsorp tion-desorption analysis and photocurrent response measurements.The photocatalytic performance of the sample was assessed by photodecomposition of methylene blue (MB ) under xenon lamp irradiation.The results showed that the photocatalytic ac tivity of BiVO 4 was enhanced significantly with Bi self-doping.Finally , the photocatalytic reaction mechanism of Bi/BiVO 4composite was discussed by free radical capture experiments.Key words : bismuth vanadate 曰 composite semiconductor ； photocatalysis 曰 dye degradation单斜相钒酸铋(BiV04)具有价廉、无毒等优点咱1］,是一种优良的光催化材料。
钒酸铋氮化碳复合材料的制备及其光催化性能的研究
[键入文字]分类号：密级：公开U D C：编号：钒酸铋/氮化碳复合材料的制备及其光催化性能的研究Preparation and Photocatalytic Properties of Bismuth Vanadate/Carbon Nitride Composites学位授予单位及代码：长春理工大学 (10186)学科专业名称及代码：化学（0703）研究方向：环境友好材料申请学位级别：硕士指导教师：徐蕾教授研究生：张强论文起止时间： 2013.10—2014.12摘要由于石墨相氮化碳在光催化降解污染物时，对可见光吸收能力比较弱，通过本论文中的实验，将BiVO4与C3N4进行比例复合，制备新型光催化材料BiVO4/g-C3N4。
通过紫外-可见漫反射(UV-Vis/DRS)、X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等的一系列测试手段，分别对BiVO4、g-C3N4及BiVO4/g-C3N4的结构、元素组成、形貌以及可见光的吸收范围等进行了表征。
后续通过一系列实验详细的研究了在可见光（400nm<λ<780nm）下用BiVO4/g-C3N4光催化剂对有机污染物罗丹明B进行光催化降解，通过实验结果，确定催化剂的最佳合成条件、负载比例、投用量、反应体系pH值、溶液初始浓度等条件。
通过超声法制备了在可见光（400nm<λ<780nm）下催化活性比较高的C3N4与BiVO4复合的BiVO4/g-C3N4材料。
其表征结果中证实：BiVO4的存在形式为单斜白钨矿晶体，在产物中，BiVO4以块状结构存在，C3N4以片层状结构存在，且BiVO4分布在片层状的C 3N4上。
光催化剂BiVO4/g-C3N4在400到780纳米（可见光区）显示出强烈的吸收峰，吸收了大量的光能参与反应。
通过改变实验条件，确定合成BiVO4具有最高光催化活性的条件为：在pH值为6，水热温度为150摄氏度条件下制备的BiVO4。
钒酸铋的制备和改性及其在光催化领域的研究
钒酸铋的制备和改性及其在光催化领域的研究作者：刘可凡唐新峰霍原非来源：《理论与创新》2019年第09期【摘要】钒酸铋作为一种新型的半导体光催化材料，因其较窄的能隙、对可见光响应性能优异、光催化性能稳定、催化活性较高、制备方法简便等优势，在光催化领域中占有非常重要的地位。
本文综述了钒酸铋的制备工艺、改性方法、在光催化领域中的应用，总结了钒酸铋的发展现况，并且对其进行了展望。
【关键词】钒酸铋;制备工艺;改性方法;光催化;技术应用;前景展望引言在光催化领域中最常用的二氧化钛因其禁带宽度较宽，且只能吸收太阳辐射光谱中的紫外光，这极大地限制了其在光催化领域的应用，人们迫切寻找一种能够在可见光区域内进行高效光催化作用的半导体光催化材料。
钒酸铋是一种高效的新型可见光催化剂，其结构主要分为单斜白钨矿（z-m）、四方白钨矿（s-t）和四方锆石矿（z-t）结构三种。
其中单斜白钨矿型钒酸铋因其带隙窄，能够有效利用太阳光中占比较大的可见光来进行光催化反应，在光催化领域中具有极好的发展前景。
本文从钒酸铋的制备工艺、改性方法以及其在光催化领域中的应用等方面，综述了钒酸铋在光催化领域的研究进展，并且对其进行了展望。
1钒酸铋的制备工艺钒酸铋的制备工艺种类繁多，目前制备钒酸铋的工艺主要有溶胶凝胶法、微乳液法、超声辅助热回流法、水热合成法、微波水热法、化学沉积法、共沉淀法、高温固相合成法、静电纺丝法以及柠檬酸络合法等。
1.1溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备纳米钒酸铋的常用方法之一，王敏等通过乙二醇溶胶凝胶法，以乙二醇为溶剂，五水合硝酸铋和偏钒酸铵为原料，成功制得钒酸铋材料，并且检测发现制备的样品纯度较高且均为单斜型钒酸铋。
此后，他们研究了pH值以及温度对钒酸铋催化活性的影响，发现在pH值为9、煅烧温度为550℃时，钒酸铋的晶体颗粒最小，催化活性最高。
1.2水热合成法水热法适合绝大多数纳米晶体的制备，流程为将五水合硝酸铋以及钒酸铵按一定比例溶于稀硝酸中，再将其置于反应釜中，在高温下反应即可制得钒酸铋。