掺杂钒酸铋的光催化性能研究谢会东

光催化剂钒酸铋BiVO4研究进展

Vol.6 No.2Apr. 2020生物化工Biological Chemical Engineering第 6 卷第 2 期2020 年 4 月

光催化剂钒酸铋BiVO4研究进展

陈锦森，刘咏鸽，陆建兵*

（扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州 225000）

摘要：可见光催化剂钒酸铋（BiVO4）是一种新式半导体光催化材料，因良好的催化特性而引起广泛关注。基于此，阐述

BiVO4相关性质，总结常用制备方法，并对离子掺杂、复合和形貌调控等BiVO4改性方法进行综述。

关键词：钒酸铋；光催化；改性

中图分类号：TQ426.8 文献标志码：A

A Brief Analysis on the Research Progress of Bismuth Vanadate BiVO4Chan Jin-sen, Liu Yong-ge, Lu Jian-bing*

(College of environmental science and engineering, Yangzhou university, Jiangsu yangzhou 225000)

Abstract: visible light catalyst bismuth vanadate (BiVO4) is a new kind of semiconductor photocatalytic material. Based on this, the related properties of BiVO4 were described, the common preparation methods were summarized, and the modification methods of BiVO4 such as ion doping, compounding and morphology control were reviewed.Keywords: Bismuth vanadate; Photocatalytic; Modified

钒酸铋系光催化剂研究进展

关庆丰;赵世铎;高新;刘怡丽;史久静;林雪

【摘要】钒酸铋系光催化剂在降解水环境中有机污染物方面具有良好的可见光催化活性，本文介绍了钒酸铋光催化剂的研究动态和主要成果，并对钒酸铋系光催化剂的发展趋势进行了展望。%Bismuth vanadate photocatalysts have good

photocatalytic activity for the degradation of organic pollutants in wast

water under visible light irradiation. This paper reviews the development of

BiVO4 photocatalysts,and gives the prospect of bismuth vanadate

photocatalysts.

【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2014(000)003

【总页数】3页(P22-24)

【关键词】钒酸铋;光催化剂;光催化氧化

【作者】关庆丰;赵世铎;高新;刘怡丽;史久静;林雪

【作者单位】江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江 212013;吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000;吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000;吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000;吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000;吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000

【正文语种】中文

【中图分类】X131.2 染料废水是主要的有害工业废水之一，具有成分复杂、污染范围广、危害大等特点，主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料等组成．将染料排放至水体环境中会引起严重的环境污染和健康问题[1-2].我国是染料生产大国，纺织染料工业近年来发展迅速，目前我国各种染料产量已达90万吨以上，染料产量占世界的60%左右，因此我国染料污染问题十分严重，可以说对这一问题的解决已到了刻不容缓的地步.许多研究报告表明有毒有害染料已广泛存在于土壤、地表水、地下水、沉积物和城市污水中[3].因此，消除环境中染料废水带来的环境污染问题已成为科研工作者迫切需要解决的重大问题.

铋系光催化剂的最新研究进展

王军;伍水生;赵文波;廉培超;王亚明

【摘要】铋系光催化剂作为一种新型的催化剂成为了近年来的研究热点.综述了铋系光催化剂包括钨酸铋,钒酸铋,钛酸铋及卤氧化铋的一些最新研究进展,从合成方法,影响因素,反应机理,光催化活性等方面对其进行阐述.并指出了该类型催化剂目前存在的问题和发展前景.

【期刊名称】《化工科技》

【年(卷),期】2014(022)002

【总页数】6页(P74-79)

【关键词】铋系光催化剂;钨酸铋;光催化活性;研究进展

【作者】王军;伍水生;赵文波;廉培超;王亚明

【作者单位】昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500

【正文语种】中文

【中图分类】TQ426.8

环境污染和能源短缺是21世纪人类迫切需要解决的2大问题，光催化反应在室温下利用太阳能作为光源可以直接驱动反应的独特性能，成为了一种理想的环境污染控制技术和清洁能源生产技术。TiO2具有无毒，催化活性高，抗氧化能力和稳定性强等优点。但TiO2的禁带较宽为3.2e V，在可见光范围内没有响应，太阳能的利用率较低，激发产生的电子和空穴复合率高，光量子效率<4%。因此急需开发新的半导体催化剂，使其在可见光范围内有响应，并具有较高的催化活性。在这种情况下科研工作者研究和开发出了铋系光催化剂并取得了一系列显著成效。作者将介绍几种常用的铋系光催化剂。

1 光催化原理

光催化反应是指利用光能进行物质转化的一种方式，是光与物质之间相互作用的多种方式之一。光催化剂一般是一些在常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的半导体材料。半导体一般是由充满电子的低能价带(VB)和空的高能导带(CB)构成，价带和导带之间称为禁带，没有能级存在。用公式大概可进行估算。

不同形貌钒酸铋的光催化性能研究

第３６卷第４期　２０１３年　７月　兵器材料科学与工程　ＯＲＤＮＡＮＣＥ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｖｏｌ＿３６　Ｎｏ．４　Ｊｕｌｙ，２０１３　网络出版时间：２０１３—６—１４　１６：１８　网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３３．１３３１．ＴＪ．２０１３０６１４．１６１８．００２．ｈｔｍｌ　不同形貌钒酸铋的光催化性能研究　常昕，谢会东，杨薇，江元汝　（西安建筑科技大学理学院，陕西西安７１００５５）　摘要采用水热法、柠檬酸络合法、模板水热法和固相法合成了不同形貌的ＢｉＶＯ　。利用ｘ一射线粉末衍射、扫描电子显　微镜、透射电子显微镜及紫外一可见漫反射吸收光谱等手段对产物进行分析表征。将制备的４种样品进行光催化降解亚　甲基蓝实验对比，研究用模板水热法制备的产物在外加Ｈ　０　条件下的光催化性能。结果表明：４种方法合成的产物均为　单相单斜，形貌有纳米片、微米球等；模板水热法制备的ＢｉＶＯ　光催化活性最高，外加Ｈ　Ｏ　可以显著提高ＢｉＶＯ　的光催化　活性。　关键词ＢｉＶＯ　；水热法；表征；光催化　中图分类号Ｏ６１１．４；Ｏ６１４．５３　２　文献标志码Ａ　文章编号１００４—２４４Ｘ（２０１３）０４—００５２—０４　Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＢｉＶＯ，ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ＣＨＡＮＧ　Ｘｉｎ，ＸＩＥ　Ｈｕｉｄｏｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｗｅｉ，ＪＩＡＮＧ　Ｙｕａｎｒｕ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉ　ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ　ａｎ　７１００５５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＢｉＶＯ４　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ｗａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ，ｃｉｔｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ　ｓｏｌｉｄ—ｓｔａｔｅ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｘ—ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　ａｎｄ　ＵＶ—Ｖｉｓ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ　ｔｈｅ　ａｓ—ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ＢｉＶＯ￣．Ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＢｉＶ０４　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｆｏｕｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｐｈｏｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｂｌｕｅ．Ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＢｉＶ０４　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｕｓｉｎｇ　Ｈ２０２　ａｓ　ａ　ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｓ—ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ　ｗｉｔｈ　ｓｈａｐｅｓ　ｏｆ　ｎａｎｏｐｌａｔｅｓ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｎ　ｂａｌｌｓ，ｔｈｅ　ＢｉＶ０４　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｒｅ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｗｈｅｎ　ｕｓｉｎｇ　Ｈ２０２　ａｓ　ａ　ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ＢｉＶＯ，；ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ　钒酸铋（ＢｉＶＯ　）原本以其无毒、耐候性好，色泽明　亮和环境友好等特性被用做取代铅、铬、镉的黄色颜　料，它不但具有铁磁性，还具有声光转换性、离子导电　性以及光催化活性等特性。从２Ｏ世纪７０年代起，Ｂｉ．　ＶＯ　的光催化活性受到越来越广泛的关注。ＢｉＶＯ　的　禁带宽度为２．４　ｅＶ，非常接近于太阳光谱的中心，其吸　收边可以延伸到约５２０　ｎｍ，表观颜色为橙黄色，是一　种理想的可见光响应的光催化材料…。１９９８年Ａ．Ｋｕ—　ｄｏ等乜　报道了ＢｉＶＯ　的光解水制０：的性质，２００３年ｓ．　Ｋｏｈｔａｎｉ等ｎ　报道了其光降解壬基苯酚性质，此后的报　道集中在光降解染料和光解水制０：方面。Ｇ．Ｃ．ｘｉ等　用模板水热法合成了粒度分布均匀的ＢｉＶＯ　纳米片，　产物在可见光下０．５　ｈ催化降解罗丹明的效率为９５％，　光催化氧化水的释氧产率为２６１　Ｉｘｍｏｌ／（ｈ・ｍ　）。ＢｉＶＯ　的制备方法主要有固相法　］、化学沉淀法　、水热合成　法　、共沉淀法　、超声波辅助合成法ｎ引、反相微乳液　法ｎ　、柠檬酸络合法ｎ　、高温煅烧法及燃烧法ｎ　等。不　同的制备方法对ＢｉＶＯ　的晶相、结晶度、形貌和光催化　性能有重要影响。外加电子受体可以提高ＢｉＶＯ　的光　催化活性。Ｎ．Ｃ．Ｃａｓｔｉｌｌｏ等口　发现ＢｉＶＯ４／Ｈ：Ｏ：可完全降　解二氯乙酸，但单独的ＢｉＶＯ　则不能降解二氯乙酸。　迄今为止，对不同方法制备的ＢｉＶＯ　光催化活性的对　比和外加氧化剂条件下的光催化报道较少。采用水热　法、固相法等４种方法制备了多种形貌的ＢｉＶＯ　。利用　ｘ射线衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外一可见漫反射吸　收光谱对产物进行了表征，对比了不同方法制备的Ｂｉ．　ＶＯ　的光催化性能测试，并研究了模板水热法制备的　产物在外加Ｈ　Ｏ：的条件下的光催化性能。　１　实验方法　１．１试剂与仪器　实验所用试剂均为分析纯，包括Ｂｉ（ＮＯ，）　・５Ｈ　Ｏ，　收稿１３期：２０１３—０１—２３；修回日期：２０１３—０４—１６　基金项目：中国博士后基金项目（２０１００４８１３２４；２０１２Ｔ５０８０１）　作者简介：常昕，在读硕士研究生；主要从事无机合成和光催化研究。　通信作者：谢会东，副教授；主要从事无机材料的合成及研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｈｕｉｄｏｎｇ＠ｔｓｉｎｇｈＨａ．ｏｒｇ．ｅｎ。

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】TS195.5

0 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。

钒酸铋催化剂的制备与其光催化性能研究进展

吴春红;黄应平;赵萍;周薇;贾漫珂;方艳芬

【摘要】概述了钒酸铋的物理化学性质，归纳了其主要的制备方法，重点阐述了纳米钒酸铋光催化降解有机物污染物及其光催化反应机理，探讨了其在环境中的应用。最后，对钒酸铋光催化剂的研究方向进行了展望。%The physical and

chemical properties and the main preparation methods of BiVO4 were re-viewed,especially expounds on photocatalytic degradation of organic

pollutants and reaction mechanism, and discusses its environment

application. Finally,the future research direction of BiVO4 photocatalyst is

forecasted.

【期刊名称】《应用化工》

【年(卷),期】2015(000)011

【总页数】7页(P2100-2106)

【关键词】钒酸铋;光催化;制备;综述

【作者】吴春红;黄应平;赵萍;周薇;贾漫珂;方艳芬

【作者单位】三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北

宜昌 443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌

443002;三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌

443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002;三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌 443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002;三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌 443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002;三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌 443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002;三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌 443002; 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002

片状铋钒酸铋复合催化剂的制备及其光催化性能

Vol.53 No.1

Jan.,2021第 53

卷第 1

期

2021

年1

月无机盐工业

INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY

Doi: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)01-0107-06

Synthesis and photocatalytic performance of sheet-like Bi/BiVO

4 composite catalyst

Feng Fei1, Li Shuwen1, Wang Tielin1,2, Wang Weiguo1,2, Wang Cunwen1,2

(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 ofMinistry of

可见光催化剂钒酸铋的可控合成及性能研究

李杰; 宋晨飞; 逄显娟

【期刊名称】《《无机材料学报》》

【年(卷),期】2019(034)002

【总页数】9页(P164-172)

【关键词】BiVO4; 微波水热; 可控合成; 光催化

【作者】李杰; 宋晨飞; 逄显娟

【作者单位】河南科技大学医学院洛阳 471023; 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室洛阳 471023

【正文语种】中文

【中图分类】O643

钒酸铋(BiVO4)是一种可见光催化材料, 具有化学稳定性好、太阳光利用率高和无毒等特点, 引起了广泛关注。BiVO4主要有三种晶体结构, 即四方锆石结构(z-t)、单斜白钨矿结构(s-m)和单斜四方结构(s-t), 其中BiVO4(z-t)属于低温相, 经过670~770 K热处理会不可逆地转变为BiVO4(s-m), BiVO4(s-t)和BiVO4(s-m)可在528 K下互相转变。不同晶体结构的BiVO4表现出不同的光催化性能, 研究表明BiVO4(s-m)中Bi-O多面体畸变程度高于BiVO4(z-t), 有利于光生电子–空穴对的产生与分离, 显示出更高的可见光催化活性[1]。因此, 如何控制优化合成方法, 实现不同晶体结构的可控制备, 是当前研究BiVO4可见光催化剂的一个重要方向。

目前可控合成不同晶体结构的BiVO4的方法主要有液相法[2]、微波法[3]、沉淀法[4]、水热法[5-6]和微乳法[7], 但上述制备方法存在反应时间长, 煅烧温度高, 或者原材料和有机溶剂昂贵等不足。因此, 有必要寻找一种简易快捷、条件温和的制备方法来可控合成不同晶体结构的BiVO4。

微波水热法采用微波进行加热, 可以实现分子水平的加热和振动。并与水热法相结合, 充分发挥了微波和水热的优势。该方法除了兼具传统水热法的优点外, 还具有加热速度快、加热均匀、无滞后效应等特点, 可以在短时间内快速高效地制备纯相且粒径完整的纳米材料, 是纳米材料合成的一种新方法。目前, 利用微波水热法已成功制备了CdWO4[8]、ZnO[9]、Sn3O4/rGO[10]等多种具有光催化活性且形貌独特的纳米半导体光催化材料, 但采用微波水热法可控合成不同晶体结构的BiVO4还鲜见报道。为此, 本工作采用微波水热法, 通过调控前驱液的pH, 可控合成了不同晶体结构的BiVO4, 初步探讨了不同晶体结构BiVO4的形成进程, 借助XRD、SEM和UV-Vis DRS等表征技术对样品进行了分析, 并以亚甲基蓝(MB)和一氧化氮(NO)的降解性能评价分析了样品的光催化性能。

钒酸铋的制备和改性及其在光催化领域的研究

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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。龙源期刊网

负载型钒酸铋的制备及其光催化性能研究

王喜全;李媛;孙浩

【期刊名称】《安全与环境工程》

【年(卷),期】2016(023)001

【摘要】以硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为软模板剂,硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)为Cu源,改性粉煤灰作为载体,通过水热合成法在不同pH值条件下制备负载型钒酸铋(Cu-BiVO4)复合光催化剂,并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的晶相和表面形貌进行表征,以罗丹明B(RhB)作为目标降解物,研究了所制备的Cu-BiVO4复合光催化剂的可见光催化活性.结果表明:pH值为9的条件下所制备的Cu-BiVO4复合光催化剂为单斜相BiVO4复合材料,具有树枝形貌,其光催化活性最强;加入粉煤灰后,该复合光催化剂的分散性增加,光催化活性增强,对罗丹明B的去除率可达到91.6％.

【总页数】6页(P59-63,69)

【作者】王喜全;李媛;孙浩

【作者单位】辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁省台安县环保局,辽宁鞍山114100

【正文语种】中文

【中图分类】X703.1

【相关文献】 1.负载型TiO2/AC光催化剂的制备及其光催化性能 [J], 李龙凤;张茂林;孟祥东

2.负载型纳米二氧化钛光催化剂制备及其光催化性能研究 [J], 朱新锋;杨家宽;肖波;王秀萍

3.负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究 [J], 郭宇;金玉家;吴红梅;李东昕

4.Pt负载型二氧化钦纳米管/纳米晶复合光催化剂的制备及其光催化性能 [J], 余威威;张青红;石国英;李耀刚;王宏志

5.炭吸附共沉淀钒酸铋纳米粉体的制备及其光催化性能研究 [J], 牛宇彤;郭贵宝

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