球形、花形和线状钒酸铋的可控合成及光催化性能

摘要

通过无模板、无助剂的可控水热法,制备出球形、花形和线状钒酸铋(BiVO4),研究了其光学和可见光催化性能.通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)观测其结构和形貌特征.XRD谱线显示,所制备的样品为单斜晶体结构.TEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体.基于不同条件下制备的样品的微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BiVO4样品的带隙能约为2.19-2.33 eV.利用可见光(λ＞420 nm)照射下的罗丹明B(RhB)降解实验评价了BiVO4样品的光催化性能.结果表明,BiVO4的光催化活性比商用TiO2催化剂P25和掺氮TiO2(N-TiO2)高得多.所制备的球形BiVO4光催化效率最高,经可见光照射180 min,RhB溶液的降解率可达100％.系统地研究了结构和形貌对不同pH值下制备的BiVO4样品光催化活性的影响.