BiVO4异质结光催化剂的制备与光催化性能研究(4)
2 钒酸铋(BiVO4)材料
2.1 钒酸铋(BiVO4)材料概况
在各种新型光催化剂中，铋系氧化物似乎是不错的选择，因为他们大多由于bi（6s）和O（2p）轨道之间的相互作用，使他们在可见光的范围内反应强烈。此外，它们具有化学和热稳定和无毒性，从而使它们能广泛应用。作为具有层状结构的奥里文里斯氧化物中的一个，由于其优异的物理和化学性质，如铁电压电性，热电性，催化活性，非线性电介质极化率，发光性能，BiVO4已经吸引了许多研究领域中越来越多的关注。1964年,Roht和Waring第一次人工合成了单斜相的钒酸铋(BiVO4)此后,人们对BiVO4的性质,应用及制备进行了非常广泛的研究,BiVO4是一种具有无毒 ,色泽明亮,铁弹性,好的光催化性及对环境污染小等优良性能的淡黄色无机颜料。
众所周知，BiVO4的是一个典型的n-型窄带隙半导体。它已被认为是一种对分解有机污染物和水分解的过程有很好的可见光响应的光催化剂。BiVO4的光催化活性在很大程度上取决于它的晶体结构。BiVO4有三种类型的结晶相：四方晶锆石（ZT），四方晶系白钨矿（ST）和单斜白钨矿（SM）结构，其中单斜白钨矿BiVO4由于其相对窄的带隙能量（2.34 eV）比另两个四方晶相具有更高的光催化性能[19]。Shang等人曾报道m-BiVO4的分级纳米结构在可见光照射下对有机物的降解具有优异的光催化活性。更重要的是，m-BiVO4的具有合适的频带边缘（Ecb=0.385电子伏特，Evb=2.685电子伏特）。
2.2 钒酸铋材料的制备方法
因为光生电子一空穴对的再复合使单斜相BiV04的光电量子产率较低,为了减少电子一空穴对的复合几率,纳米化则是提高单斜相BiVO4光催化性能的一种有效手段.现在已采用多种制备方法如水热法,微波法等制备出了片状, 管状,粒状,梳状等多种形态的BiVO4纳米颗粒[20]。