BiVO4纳米纤维的制备与结构调控及其光催化特性

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhegeyonghukeyi
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钒酸铋(BiVO4)是一种新型的半导体光催化剂材料,具有窄的禁带宽度(2.4eV)、化学稳定性好和无毒等特点,是当前高活性光催化材料研发的热点之一。本论文围绕BiVO4可见光响应的新颖光催化剂的研发,采用静电纺丝技术,在制备Bi VO4纳米纤维上做了一些探索。论文工作首先通过工艺的探索和优化,实现了高纯度BiVO4全介孔纳米纤维的制备及其结构调控;随后进一步对其形貌进行优化,通过调控前驱体纺丝液的原料组成,实现了BiVO4纳米带的可控制备;同时为了进一步提高其比表面积,采用发泡辅助静电纺丝技术,实现了高纯度BiVO4全介孔纳米带的可控制备。总结本文的工作,取得的研究成果如下:(1)以聚乙烯吡咯烷酮、乙酰丙酮氧钒、五水合硝酸铋为原料、偶氮二甲酸二异丙酯为发泡剂(造孔剂)、无水乙醇与冰醋酸为溶剂配置前驱体纺丝液,通过静电纺丝及其后续高温热解处理,实现了全介孔结构的BiVO4纳米纤维的制备。研究结果表明,相比传统无孔纳米纤维材料,其比表面积可提高近4倍,可见光降解有机污染物罗丹明B(RhB)的效率可提高3倍以上。(2)通过在前驱体溶液中引入不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮,实现了BiVO4纳米带的制备及其结构调控。研究结果表明,相比传统BiVO4纳米纤维,其比表面积提高1.4倍以上,可见光降解RhB的效率提高1.7倍以上。(3)在含有不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮的前驱体纺丝液中,引入发泡剂,实现了高纯度的Bi VO4全介孔纳米带的制备及其结构调控。研究结果表明,相比无孔BiVO4纳米带材料,其比表面积提高2倍以上,可见光降解RhB的效率提高2.4倍以上。
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