三維花狀微球BiVO4 的制備及活性研究

王 妍，次立杰，林雙龍，蔣佳鑫，劉 婧，王 欣，陸 敏，張 革，馮文利，王文霞

（1.石家莊學院，河北 石家莊 050035；2.石家莊供水有限責任公司，河北 石家莊 050000）

0 引 言

21 世紀以來，隨著社會的快速發(fā)展和國家經(jīng)濟的逐漸繁榮，在一定程度上對環(huán)境也造成了破壞。生產(chǎn)生活中大量排放含磷化合物造成了水體污染，而解決環(huán)境污染最突出的難題便是污染物的降解，由此光催化技術憑借自身所特有的優(yōu)勢脫穎而出。

目前，用于光催化降解環(huán)境污染物的催化劑一般為n 型半導體材料，其中因TiO2無毒、活性高、穩(wěn)定性好而受到廣泛關注，然而它的禁帶寬度約為3.20 eV，并且僅在紫外光下有響應，而在可見光下幾乎沒有響應，所以人們把焦點放在了可見光下有響應的Bi 系光催化劑。其中BiVO4的禁帶寬度約為2.40 eV，其電子內(nèi)部O 2p 與Bi 6s 軌道相互雜化，相比僅由O 2p 軌道所組成的TiO2電子結構，能夠有效降低帶隙的能量達到吸收可見光的目的，并且BiVO4具有性質(zhì)穩(wěn)定、制備成本低、性價比高等優(yōu)點，近年來廣受關注。

實驗證明單斜BiVO4具有較高的光催化活性，而其制備方法主要有高溫固相合成法、化學浴沉積法、溶膠凝膠法、水熱法等，其中水熱法的最大優(yōu)勢是便于操作、條件可控。據(jù)研究表明，BiVO4的形貌和結構對其光催化性能均有較大影響。BiVO4的催化效果與結構、粒子形貌和粒徑等有關。形貌有片狀、球形、棒狀、花狀等。其中球形顆粒的比表面積較大，有利于承載更多的活性中心，因此需要制備出球形BiVO4，以提高催化劑的催化效率，延長催化劑壽命。……