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Sm^(3+)掺杂棒状BiPO_4微晶的制备及其光催化活性增强机理 被引量:4
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作者 王丹军 何小梅 +4 位作者 朱燕 岳林林 申会东 郭莉 付峰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3172-3178,共7页
以Sm(NO_3)_3、NH_4H_2PO_4和Bi(NO_3)_3为原料,采用水热法合成了Sm^(3+)掺杂棒状BiPO_4光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲... 以Sm(NO_3)_3、NH_4H_2PO_4和Bi(NO_3)_3为原料,采用水热法合成了Sm^(3+)掺杂棒状BiPO_4光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲基橙和邻硝基苯酚为模型污染物,对其光催化性能进行了评价和分析。XRD和SEM分析表明,Sm^(3+)掺杂进入BiPO_4的晶格,导致其晶胞参数发生变化,但对其物相结构和形貌的影响不明显;UV-Vis吸收光谱测试表明,Sm^(3+)掺杂使BiPO_4在紫外光区的吸收减弱,可见光区略有增强。光催化实验表明,Sm^(3+)掺杂后BiPO_4的光催化活性与掺杂量密切相关,当Sm^(3+)掺杂量为0.75at%时光催化活性提高较显著。根据实验结果和文献报道,论文对Sm^(3+)掺杂后BiPO_4活性提高机理进行了探讨,认为Sm3+掺杂后BiPO_4光生电子-空穴分离效率提高是影响其活性的主要因素。 展开更多
关键词 BiPO4 Sm3+掺杂 活性增强机理
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Tb^(3+)掺杂BiPO_4基绿色荧光粉的共沉淀法合成及发光性质 被引量:8
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作者 王丽 莎仁 +1 位作者 苑光伟 贾倩南 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期71-75,共5页
以(NH4)2HPO4为沉淀剂,采用共沉淀法合成Tb3+掺杂BiPO4基绿色荧光粉。通过DTA-TG、XRD、IR等方法对荧光粉的结构、组成进行了表征。结果表明,在室温条件下得到了纯六方相BiPO4∶Tb3+,当退火温度为400℃时,开始出现单斜相,温度升高到600... 以(NH4)2HPO4为沉淀剂,采用共沉淀法合成Tb3+掺杂BiPO4基绿色荧光粉。通过DTA-TG、XRD、IR等方法对荧光粉的结构、组成进行了表征。结果表明,在室温条件下得到了纯六方相BiPO4∶Tb3+,当退火温度为400℃时,开始出现单斜相,温度升高到600℃以上时晶相转变为纯单斜相BiPO4∶Tb3+。利用激发光谱和发射光谱研究了Tb3+在BiPO4基质中的发光性能,六方相和单斜相BiPO4∶Tb3+样品均可发光,在紫外光377 nm紫外光的激发下测定的六方相和单斜相BiPO4∶Tb3+发射光谱的峰位相同,主要发射峰出现在544 nm处强的5D4→7F5跃迁和490 nm、590 nm、622 nm处弱的5D4→7F6、5D4→7F4、5D4→7F3跃迁。当BiPO4∶Tb3+为单斜相时Tb3+在BiPO4基质中的发光强度明显强于六方相BiPO4∶Tb3+。 展开更多
关键词 bipo_4∶Tb^3+ 共沉淀法 发光性质
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BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化剂的制备及其光催化性能 被引量:3
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作者 肖东彩 侯国安 赵艳敏 《印染》 CAS 北大核心 2023年第11期68-73,共6页
以BiPO_(4)和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用混合法制备了BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等技术对... 以BiPO_(4)和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用混合法制备了BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等技术对BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的物相晶型、微观形貌以及光催化性质进行了表征。以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液,对BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价,并对其光催化降解MO染料溶液机理进行了探究。结果表明:一维BiPO_(4)纳米棒锚定在二维g-C_(3)N_(4)纳米片表面形成异质结,拓宽了光谱范围,提高了对可见光的响应强度,抑制光电子-空穴的复合,提高了光催化活性。可见光照射30 min,BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂对MO染料溶液的光催化降解率为90.7%;循环使用5次后,光催化降解率仅下降1.5%。BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂光催化降解MO染料溶液机理符合Z scheme机制。 展开更多
关键词 光催化 BiPO_(4)/g-C_(3)N_(4) 甲基橙 异质结
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BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)双层异质结薄膜光催化剂的一步电化学法制备及性能 被引量:3
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作者 胡颖媛 吕瑞 +3 位作者 张文龙 刘建新 李瑞 樊彩梅 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1577-1585,共9页
采用一步电化学法在金属Bi板上成功制备了BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)双层异质结薄膜,并通过多种表征手段对薄膜的晶型结构、元素组成及化合价、形貌和尺寸特征、吸光性能和荧光强度进行了表征。结果表明,制备得到的复合薄膜呈现出上... 采用一步电化学法在金属Bi板上成功制备了BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)双层异质结薄膜,并通过多种表征手段对薄膜的晶型结构、元素组成及化合价、形貌和尺寸特征、吸光性能和荧光强度进行了表征。结果表明,制备得到的复合薄膜呈现出上层为梭子状的BiPO_(4)颗粒层分散在下层为BiOCl_(0.5)Br_(0.5)固溶体层的双层结构。这样的双层膜排列顺序使得光生电子和空穴在不同组分之间的界面电场作用下分别向薄膜两侧流动,促进光致载流子的分离,提高了BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜的光催化活性。活性测试结果表明,在模拟太阳光照射120 min后,BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜对苯酚的降解率达到了99.97%,是相同条件下制备的BiOCl/BiPO_(4)和BiOBr/BiPO_(4)复合薄膜对苯酚降解率的1.69倍和1.20倍。在苯酚的降解过程中,主要参与的活性物种是空穴(h^(+))和羟基自由基(·OH)。其光催化活性增强的原因归功于BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜拓宽的光谱吸收范围和增强的载流子分离率。 展开更多
关键词 固溶体 BiPO_(4) 异质结 薄膜 电化学法 光催化性能
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g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/BiPO_(4)的制备及光催化性能研究 被引量:5
5
作者 冯旭峰 李梦耀 +1 位作者 赵林 杜佳宁 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1478-1481,1486,共5页
以硝酸铋、磷酸二氢钠为原料,水热法制得BiPO_(4);以尿素为原料,高温烧结制得石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4));采用凝胶-溶胶法,将它们与钛酸丁酯反应制得g-C_(3)N_4/TiO_(2)/BiPO_(4)复合光催化剂。用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光... 以硝酸铋、磷酸二氢钠为原料,水热法制得BiPO_(4);以尿素为原料,高温烧结制得石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4));采用凝胶-溶胶法,将它们与钛酸丁酯反应制得g-C_(3)N_4/TiO_(2)/BiPO_(4)复合光催化剂。用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外漫反射(UV-Vis)对复合催化剂的结构、形貌及光响应特性进行表征。通过对碱性品绿的光催化降解研究,证明了该催化剂具有响应波长范围宽,相应强度大,光催化效果好的优点。催化剂用量为0.03 g,降解溶液pH=4,50 mL碱性品绿初始浓度为30 mg/L,使用100 W的氙灯,降解15 min,碱性品绿降解率可达99.70%。h^(+)>·O_(2)^(-)>·OH捕获实验证明,3种活性基团在碱性品绿降解过程都发挥了作用,贡献大小为:h^(+)>·O_(2)^(-)>·OH。 展开更多
关键词 BiPO_(4) g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/BiPO_(4) 制备 光催化活性
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BiOCl/BiPO_(4)复合光催化剂的制备及其性能研究 被引量:10
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作者 陈寒阳 李瑞桢 +5 位作者 陈宇 杜立君 胡禹 许晓樱 熊建蓉 程佳佳 《分子催化》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期130-140,共11页
采用溶剂热法制备了BiPO_(4)纳米棒,再采用沉积沉淀法在BiPO_(4)纳米棒上沉积了不同质量比的BiOCl纳米片形成一系列的BiOCl/BiPO_(4)复合材料.利用扫描电镜、透射电镜、 X射线衍射和紫外可见漫反射光谱等手段对所合成的材料的物理化学... 采用溶剂热法制备了BiPO_(4)纳米棒,再采用沉积沉淀法在BiPO_(4)纳米棒上沉积了不同质量比的BiOCl纳米片形成一系列的BiOCl/BiPO_(4)复合材料.利用扫描电镜、透射电镜、 X射线衍射和紫外可见漫反射光谱等手段对所合成的材料的物理化学性能进行了表征,并通过测试光电流、电化学阻抗、光致发光光谱等,进行光催化降解甲基橙和酸性红Ⅰ染料废水实验,评价了所合成材料的光电化学性能和光催化性能.研究结果表明, BiOCl纳米片(直径范围为100~400 nm)已成功沉积在BiPO_(4)纳米棒(直径100~200 nm、长度0.3~1.4μm)表面形成复合材料,复合材料没有改变单一材料的晶型和结晶度,其由结晶度较高的独居石结构单斜型BiPO_(4)和正方相BiOCl组成.与单一BiPO_(4)纳米棒相比,复合材料的光吸收范围更宽,光催化活性增强,最佳质量比(0.2)的复合材料在光照15 min时对甲基橙的降解率达到96.69%,在光照6 min时对酸性红降解率达到96.21%.根据光电化学性能测试结果 ,复合材料比单一材料具有更好的光生电荷分离效率、转移效率及更慢的复合速率.通过自由基捕获实验及材料的能带结构测算和验证,进一步分析了复合材料的光催化机理,复合材料光催化活性增强的原因是形成了p-n异质结. 展开更多
关键词 BiPO_(4) BiOCl p-n异质结 有机染料
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BiOBr/BiPO_(4) p-n异质结光催化剂的一步水热法制备及性能 被引量:5
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作者 陈永胜 郑健飞 +2 位作者 朱思龙 熊梦杨 聂龙辉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1828-1838,共11页
通过一步水热法成功地制备了BiOBr/BiPO_(4) p-n异质结复合光催化剂。采用多种表征手段对样品物理属性进行了表征,包括X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱(XPS)、紫外... 通过一步水热法成功地制备了BiOBr/BiPO_(4) p-n异质结复合光催化剂。采用多种表征手段对样品物理属性进行了表征,包括X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)。样品光催化活性通过可见光(λ>420 nm)降解罗丹明B进行评价,考察了BiPO_(4)含量对所制备光催化材料活性的影响,通过捕获实验确定光催化反应中的主要活性物种,并提出了其光催化机理。研究结果表明,BiPO_(4)的最佳含量(物质的量分数)为10%,此时所制备催化剂活性最好,其反应速率常数为0.14 min-1,约为纯BiOBr的3.7倍,且3次循环使用后仍保持较高的催化活性。催化活性的提高主要由于BiOBr/BiPO_(4) p-n异质结的形成,提高了光生载流子的分离效率,从而提高了光催化活性。同时,对污染物吸附能力的提高也起到促进作用。空穴和超氧基阴离子自由基是光催化过程中的主要活性物种,3种活性物种作用大小依次为空穴>超氧阴离子自由基>羟基自由基。 展开更多
关键词 BiOBr BiPO_(4) 异质结 光催化 可见光
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Novel CoAl-LDH Nanosheets/BiPO_(4) nanorods composites for boosting photocatalytic degradation of phenol 被引量:1
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作者 Ya-Jun Wang Jia-Ying Zhang +5 位作者 Shuang-Shuang Hou Jia-Xing Wu Cong Wang Yu-Ming Li Gui-Yuan Jiang Guo-Qing Cui 《Petroleum Science》 SCIE CAS CSCD 2022年第6期3080-3087,共8页
Layered double hydroxide(LDH)with special layered structure has been proved to have excellent hole transport capacity and good stability.Herein,we report a high efficient composite photocatalyst of CoAlLDH and BiPO4pr... Layered double hydroxide(LDH)with special layered structure has been proved to have excellent hole transport capacity and good stability.Herein,we report a high efficient composite photocatalyst of CoAlLDH and BiPO4prepared by hydrothermal and che mical adsorption(denoted as CoAl-LDH/BiPO_(4)).Phenol can be entirely degraded by 1%CoAl-LDH/BiPO_(4)under 30 min ultraviolet(UV)light irradiation,and the degradation rate constants k are 3 times and 39 times higher than that of pure BiPO_(4)and CoAl-LDH,respectively.The enhanced photocatalytic activity can be attributed to effective holes transfer from BiPO4to CoAl-LDH,which hinders the recombination of photo genera ted charge carriers.In addition,the combination of BiPO4and CoAl-LDH avoids the agglomeration of BiPO4and improves the stability of BiPO_(4).Active species capture experiments indicate that superoxide radicals(·O-_(2))are the main active species responsible for the degradation of phenol.This work provides technical approaches and research ideas for solving the photogenerated charge carrier recombination problem of photocatalyst. 展开更多
关键词 BiPO_(4) CoAl-LDH Photocatalytic degradation Phenol
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Ag辅助构建TiO_(2)/BiPO_(4)及其光催化性能研究
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作者 杜佳宁 李梦耀 +1 位作者 赵林 冯旭峰 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1163-1167,共5页
以硝酸铋、磷酸二氢钠、钛酸丁酯和氧化银为原料,采用溶胶-凝胶法和高温煅烧法制备了Ag/TiO_(2)/BiPO4光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等进行表征。以亚甲... 以硝酸铋、磷酸二氢钠、钛酸丁酯和氧化银为原料,采用溶胶-凝胶法和高温煅烧法制备了Ag/TiO_(2)/BiPO4光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等进行表征。以亚甲基蓝为降解物,研究了催化剂的光催化降解性能,并利用捕获实验探究其光降解反应机理。结果表明,异质结的构建可延长可见光响应范围,降低光生电子-空穴对的复合率。主要活性物质为h^(+)和·O^(2-)。在催化剂质量为1.0 g/L、亚甲基蓝初始浓度50 mg/L、pH=4、降解30 min时,亚甲基蓝的降解率可达99.34%。 展开更多
关键词 BiPO_(4) 可见光 改性 亚甲基蓝 光催化性能
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BiPO_(4)/BiOBr复合材料的制备及其光催化性能研究
10
作者 张蓓蓓 张蕾 +2 位作者 康正芳 王正军 刘超 《广州化工》 CAS 2022年第20期32-35,共4页
通过反应型离子液体溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑([C_(16)min]Br)辅助溶剂热法合成制备不同质量比的BiPO_(4)/BiOBr复合材料。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)和紫外可见漫反射光谱(UV-V... 通过反应型离子液体溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑([C_(16)min]Br)辅助溶剂热法合成制备不同质量比的BiPO_(4)/BiOBr复合材料。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等分析方法对所制样品进行表征。结果表明,BiPO_(4)/BiOBr复合材料比单体样品有更好的光学特性。以罗丹明B(RhB)为目标污染物研究了单体和复合材料的光催化降解性能。结果表明,BiPO_(4)/BiOBr复合材料对罗丹明B(RhB)的降解效果均优于单个样品BiPO_(4)和BiOBr,其中BiPO_(4)/BiOBr(10wt%)复合材料的光催化降解活性最高。 展开更多
关键词 BiPO_(4) BiOBr 光催 可见光
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Lower oxygen vacancy concentration in BiPO_(4)with unexpected higher photocatalytic activity
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作者 Jun Xiong Haoxue Huang +2 位作者 Bo Lin Jiexiang Xia Jun Di 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2023年第5期369-373,共5页
Defect engineering has been demonstrated to be an appealing strategy to boost the photocatalytic activity of materials.However,can higher defect concentration bring about higher photocatalytic activity?This is an open... Defect engineering has been demonstrated to be an appealing strategy to boost the photocatalytic activity of materials.However,can higher defect concentration bring about higher photocatalytic activity?This is an open question.In this work,BiPO_(4)photocatalysts with controllable oxygen vacancy concentrations were successfully synthesized.The photocatalytic activity of the obtained BiPO_(4)photocatalysts was determined by the removal of ciprofloxacin and 4-chlorophenol,as well as CO_(2)photoreduction.The BiPO4materials with lower oxygen vacancy concentration could display unexpected higher photocatalytic efficiency.Through the investigation of different factors which may affect the photocatalytic performance,such as crystal structure,morphology,specific surface area,defect,and energy band structure,it can be found that the energy band structure difference was responsible for the enhanced photocatalytic activity. 展开更多
关键词 BiPO_(4) PHOTOCATALYTIC Oxygen vacancy CIPROFLOXACIN Energy band structure
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BiPO_(4)/赤铁矿光催化降解气态苯乙烯 被引量:1
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作者 田浩然 姚洁玉 +1 位作者 彭书传 朱承驻 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期369-376,共8页
利用水热法合成了BiPO_(4)/赤铁矿复合催化剂,并对催化剂进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射(DRS)、BET比表面及光致发光光谱(PL)等一系列表征,同时探讨了不同制备条件... 利用水热法合成了BiPO_(4)/赤铁矿复合催化剂,并对催化剂进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射(DRS)、BET比表面及光致发光光谱(PL)等一系列表征,同时探讨了不同制备条件下的复合催化剂对气态苯乙烯降解的影响及其光催化机理.结果表明:天然赤铁矿的负载能有效提高BiPO_(4)光生电子-空穴对的分离效率,提升其光催化活性;当制备BiPO_(4)/赤铁矿的条件为质量比1∶1、溶液pH=1、焙烧温度300℃时,复合材料对50 mg·m^(-3)气态苯乙烯的降解率最高,达到87.9%,且在同等条件下进行4次循环实验后,降解率仅下降5.9%,稳定性得以证明.经过机理实验研究证明,BiPO_(4)/赤铁矿复合催化剂光催化降解苯乙烯主要是光生电子-空穴对、氧衍生的超氧自由基及羟基自由基起主导作用. 展开更多
关键词 光催化 气态苯乙烯 水热法 磷酸铋(BiPO_(4)) 赤铁矿
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Recent progress in emerging BiPO_(4)-based photocatalysts:Synthesis,properties,modification strategies,and photocatalytic applications
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作者 Rohit Kumar Pankaj Raizada +7 位作者 Aftab Aslam Parwaz Khan Van-Huy Nguyen Quyet Van Le Suresh Ghotekar Rangabhashiyam Selvasembian Vimal Gandhi Archana Singh Pardeep Singh 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第13期208-225,共18页
In this perspective,we have highlighted the current literature and explained the synthesis,structure,morphology,modification strategies,and photocatalytic applications of emerging BiPO_(4)-based photocatalysts.Since B... In this perspective,we have highlighted the current literature and explained the synthesis,structure,morphology,modification strategies,and photocatalytic applications of emerging BiPO_(4)-based photocatalysts.Since BiPO_(4)is a large bandgap photocatalyst,it uses UV light for the excitation of electrons,and also,the recombination of charge carriers is an issue in BiPO_(4).Various novel modification strategies of BiPO_(4)photocatalysts viz.defect modifications,heterojunction formation,phase-junctions,surface plasmon resonance,Schottky junction have been successfully proposed and highlighted.These modifications enhance the light absorption and inhibit the recombination of charge carriers BiPO_(4)photocatalyst.Finally,future aspects for further research on BiPO_(4)-based photocatalysts are also explored.It expects that BiPO_(4)-based photocatalysts represent a promising strategy for developing practical photocatalysts for energy and environmental remediation applications. 展开更多
关键词 PHOTOCATALYSIS Modification strategies Environmental remediation BiPO_(4)photocatalyst
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