釩酸鉍光催化材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、隨著全球性能源危機和環境污染問題的日益嚴重，能有效利用太陽能實現光催化制氫或降解污染物的可見光催化技術及其材料的制備與開發，已成為材料學、化學和環境科學等領域的研究熱點。BiVO4作為一種新型可見光響應型光催化材料，由于具有較窄能隙、較高可見光催化活性等優點引起了人們廣泛的關注。
　　 鑒于BiVO4光催化材料良好的應用前景，本論文利用不同的方法制備了BiVO4微米管，并對其微觀結構與形貌，生長過程與機理及其可見光催化性能進行了

2、研究。首先，在水熱條件下，以異丙醇為誘導劑，制備出結晶良好的具有白鎢礦結構的BiVO4四方管狀顆粒。該微米管呈現出明顯的四方對稱性，長約5～8μm，管徑約1μm，管壁厚在100～150nm之間。通過異丙醇添加量和保溫時間等反應條件的改變，發現當異丙醇添加量為20％，保溫時間為1小時即可得到發育良好的BiVO4微米管。同時，還發現異丙醇對顆粒形貌有重要的影響，未添加異丙醇合成的BiVO4粉體以梳狀顆粒為主，而異丙醇誘導合成的BiVO4粉體

3、則為四方管狀結構。光催化測試表明，該BiVO4微米管對羅丹明B有明顯的降解作用，可見光照射4h對其降解率可達99％。
　　 利用環境友好的綠色溶劑-低溫離子熔鹽對BiVO4光催化材料進行了制備研究。實驗中，以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3為原料，以氯化膽堿和尿素組成的低溫離子熔鹽為反應介質，制備出了具有紡錘狀外形的BiVO4微米管，并對其生長過程與生長機理進行了初步探討。研究發現，該BiVO4微米管長約10～15μm，

4、直徑為1.5μm左右，管壁厚約為200nm左右；由于反應過程中BiOCl的離子濃度調控與有機分子的誘導析晶共同作用下導致了紡錘形微米管結構的形成。另外，還著重研究了pH值和反應溫度對BiVO4顆粒物相與形貌的影響，發現pH值對BiVO4顆粒形貌影響最為顯著，隨著pH值的變化可分別合成出具有柱狀、紡錘形微米管、柱狀微米管和針柱狀單斜相BiVO4顆粒。光催化測試表明，這些BiVO4顆粒在可見光范圍都具有一定的光催化活性，其中紡錘狀微米管對羅