V4+自掺杂的BiVO4纳米棒高效光催化剂的制备
通过以油酸钠为自组装剂的低温水热反应,成功制备了直径为15～20nm,比表面积高达28.2m2/g,延010晶向生长的,V4+自掺杂的BiVO4纳米棒.这种一维BiVO4纳米棒缩短了光生电子-空穴从内部迁移到表面的距离,从而提高的光生电子空穴参与光催化反应的几率；超高的比表面积也为光催化反应提供了更多的反应活性位点,提高催化反应速率；此外,由于在BiVO4中光生电子倾向于积累在010)晶面,即BiVO4纳米棒的两端,因此,010取向的BiVO4纳米棒本能地大大促进了光生电子-空穴的分离效率.通过光降解罗丹明B和苯酚我们发现制备得到的BiVO4纳米棒具有非常高的光催化活性,尤其是其光催化降解罗丹明B的效率是同样条件下P25的近40倍.大量V4+离子的存在可诱导产生许多带正电荷的氧空位从而在BiVO4纳米棒表面吸附众多的O2-和OH-,这些表面吸附的负离子使BiVO4纳米棒选择性地对阳离子型污染物具有非常强的吸附作用；过量V4+的存在在赋予BiVO4纳米棒选择性吸附能力的同时,会其对光生电子-空穴的散射作用,而增加它们的复合率,因此,通过合适的热处理工艺,我们最终获得了兼具更高光催化能力和较强选择性吸附能力的BiVO4纳米棒.
BiVO4纳米棒 光催化性能 氧空位 结晶性 热处理
张洋洋 郭益平 段华南 李华 孙重阳 刘河洲
上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240
国际会议
广州
中文
113-123
2015-05-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）