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铋基复合氧化物具有独特的物理化学性能,如光学效应、光电性能、光催化性能和铁电性等。而BiVO4作为典型的铋基复合氧化物由于在紫外、可见光下具有良好的光催化性能、以及无毒、无污染等特性,而越来越受到人们的关注。本实验以蔗糖为燃料、硝酸铋为氧化剂/铋源,采用溶液燃烧法合成BiVO4超细粉体,并通过Ag+掺杂和ZnO耦合对其进行改性。借助XRD、SEM、EDS、Uv-vis等现代测试方法对合成的光催化剂进行了表征。研究了燃料与氧化剂摩尔比(即φ值)、点燃温度、前驱体溶液硝酸加入量、前驱体溶液浓度、保温时问等因素对合成产物的物相组成、微观形貌、光催化性能等的影响。实验以亚甲基蓝染料为降解物,分别在高压汞灯(主波长为365nm)和白炽灯(波长400-780nm)照射下考察了合成产物的光催化性能,获得了如下结果:(1)在点燃温度300℃-500℃时,均可合成BiVO4粉体,当点燃温度为500℃时,合成BiVO4粉体为单斜晶相,而当点燃温度为300℃和400℃时,合成的BiVO4粉体由单斜相和四方相组成;随着φ值和前驱体溶液浓度的增加,合成BiVO4粉体粒径先减小后增大。在点燃温度为500℃、φ值为2.5、前驱体溶液硝酸加入量为7ml、前驱体溶液浓度为0.1mol/L、保温时间为240 min时(500℃)条件下,合成的BiVO4粉体性能最佳,平均径向尺寸为200 nm;分别在高压汞灯和白炽灯光照240min条件下,对亚甲基蓝溶液(8mg/L)的降解率分别为72.3%和19.5%。(2)Ag+掺杂可明显提高BiVO4粉体的光催化性能。在Ag+掺杂量为3wt%、热处理温度为300℃、溶液中Ag+浓度为0.02mol/L时,所制备Ag+-BiVO4在高压汞灯照射240min条件下,对亚甲基蓝溶液(浓度)的降解率达到95.1%,比纯BiVO4降解效率提高36.4%。(3)ZnO耦合BiVO4可提高合成光催化剂在可见光下的光催化性能。在ZnO耦合量为1wt%、点燃温度为500℃、溶液硝酸加入量为7ml、前驱体溶液浓度为0.1mol/L、保温时间为10min时,BiVO4/ZnO耦合体的光催化性能最佳,在白炽灯照射240min条件下,对亚甲基蓝溶液(8mg/L)的降解率为58.3%,比纯BiVO4降解效率提高2倍。