化学浴沉积法制备高取向钒酸铋薄膜

从20世纪70年代起，钒酸铋（BiVO4）以其优越的性能受到越来越广泛的关注。BiVO4不但具有铁弹性，同时还具有声光转换性、离子导电性以及光催化活性等特性。这使得BiVO4在光催化剂以及离子导电陶瓷等领域都具有良好的应用前景。很多制备技术包括固态反应法、液相合成法、

钒酸铋颜料的研制

通过两种合成方法即粉末煅烧法、水溶液沉淀法的具体实验过程来制得钒酸铋颜料 ,并结合差热分析曲线、X射线衍射图和扫描电镜 (SEM)照片来分析研究颜料合成的最佳工艺条件 ,进行产物的物相鉴别和观察产品的微观形貌及探讨颜料合成的机制。

Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4) /BiVO_(4) 复合光催化体系降解盐酸四环素机理研究

为提高钒酸铋(BiVO_(4))对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag_(2)O)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))共同改性BiVO_(4),通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)四元复合材料;采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱法(UV-vis DRS)等方法对复合材料的形貌结构、元素分布及光学性质进行了表征.结果表明:①沉积了Ag/Ag_(2)O粒子后,复合材料对TC-HCl的吸附能力显著提高.②纳米Ag粒子的表面等离子体共振效应(SPR)以及g-C_(3)N_(4)的协同作用拓宽了光响应范围,表现出更好的光催化性能.③相较于BiVO_(4)、g-C_(3)N_(4)及g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4),该复合材料对TC-HCl的降解效果最佳,降解率可达89.19%,且经过4次循环使用后仍能保持74.8%的降解率.④UV-vis及XPS分析证明,该复合材料的可见光响应拓展至548 nm,可吸收更多可见光.⑤体系自由基捕获试验证明,·O_(2)^(-)和h+在光催化降解TC-HCl过程中发挥主要作用,且h+的作用大于·O_(2)^(-).研究显示,Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)是一种高效稳定的复合光催化剂,其在处理TC-HCl抗生素废水方面具有潜在的应用前景.

钒酸铋的形貌调整

钒酸铋由于其特殊的物理化学性质,在颜料、光催化、电极材料、离子导体材料等方面具有广泛的应用前景,其性能受钒酸铋的晶型、结构、表面状态和晶体形貌的因素的影响,很多研究人员探索了不同制备方法下对钒酸铋的形貌调整的方法,获得了诸如纳米线、纳米片、微米球等形貌的钒酸铋。对发明专利中涉及钒酸铋形貌调整的技术进行了总结梳理。

不同结构形貌BiVO_4的水热制备及可见光催化性能

采用水热法,无需添加剂,通过调控反应液pH值和反应温度制备了不同结构和形貌的BiVO4可见光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(DRS)和低温氮吸附等手段对样品进行表征,结果显示:水热温度与反应液pH值对晶体结构有很大影响,180℃水热温度和酸性条件有利于单斜相的生成.反应液pH值对形貌也有很大影响,不同条件下得到了片状、立方状、棒状等不同形貌的BiVO4.同时以亚甲基蓝为降解对象,考察了所制备BiVO4的可见光催化活性.其中,pH值为2,反应液中制备的片状单斜相BiVO4具有最高的光催化活性(4 h达92.0%).此外,还考察了光催化剂用量、亚甲基蓝浓度和电子受体的存在对光催化过程的影响,结果表明:当催化剂用量为1.0 g/L,亚甲基蓝浓度为10 mg/L,KBrO3为电子受体时光催化效果最佳.

均相反应法制备钒酸铋颜料

以Bi（NO3）3·5H2O和NH4VO3为原料,采用均相反应法制备不同形貌的BiVO4粉末,考察了V/Bi摩尔比、pH值、反应温度、均相反应器转速等因素对BiVO4粒度、形貌和色度的影响,对BiVO4产物进行了表征.结果表明,均相反应有利于制备粒度均匀、形貌均一的BiVO4粉末,在V/Bi=1（摩尔比）、pH=7、反应温度105℃、反应时间6 h、均相反应转速60 r/min的条件下可得到理想的BiVO4颜料产品,添加表面活性剂可获得更多形貌的BiVO4,有利于其应用.

Co_3O_4/BiVO_4复合阳极活化过一硫酸盐强化光电催化降解双酚A

采用静电纺丝法制备了Co_3O_4/BiVO_4复合薄膜电极,并以之为光阳极,在过一硫酸盐(PMS)辅助作用下开展了光电催化降解双酚A研究.结果表明,PMS在可见光下可显著强化Co_3O_4/BiVO_4复合阳极光电催化降解双酚A,在0.25 V外加偏压以及可见光照射下,当加入2 mmol·L-1PMS时,双酚A在2 h内的降解效率为96%.降解动力学常数为0.471 4 min-1.系统研究了PMS初始浓度、外加偏压对双酚A降解性能的影响.结果发现,双酚A在较低的PMS投加量和较低的外加偏压(0.25 V)下即可有效降解.采用电子自旋共振波谱仪鉴定体系的主要活性自由基为SO·-4和·OH.并进一步通过淬灭实验结果证明空穴、SO·-4和·OH起主要氧化作用.光电反应后的体系中未检测到金属离子溶出,可避免二次污染.