BiVO4的水热控制合成及其可见光催化性能的研究

摘要

BiVO4早期作为一种不含有毒元素的黄色颜料以及具有优良的离子导电性和铁电性已备受关注。研究发现BiVO4具有三种晶型：四方晶系白钨矿型scheelite-tetragonal(s-t), 四方晶系硅酸锆型 zircon-tetragnol(z-t)和单斜晶系白钨矿型scheelitemonoclinic (s-m)。其中,单斜相(monoclinic)的 BiVO4的禁带宽度为2.4 eV,其吸收光谱可拓展到 500nm以上,具有较好的可见光响应特性。催化剂的形貌、颗粒尺寸和分布是影响纳米材料催化性能的重要因素,水热合成技术可以通过调节不同的水热条件,有效控制材料的尺寸和形貌,是制备无机材料的一种优选方法。应用水热合成法制备BiVO4 已有相当的研究,而在不引入表面活性剂条件下,制备单斜晶系的BiVO4水热温度一般都高于160℃且水热时间较长,制备的产品颗粒较大、比表面较小,催化性能不够理想,而在低于160℃温度窗口和较短时间下制备单一的单斜晶系的BiVO4的研究却比较少。因此进一步考察水热合成条件对 BiVO4的制备、结构和性能的影响具有重要意义。