龙明策 万 磊 曾 曾 刘伊依 陈渊源

(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)

1 引言

近年来含铋化合物由于具有较宽的响应光谱,在光催化领域受到广泛关注.黄色的钒酸铋(BiVO4)长期以来作为铋黄颜料被使用,由于单斜白钨矿的BiVO4具有光催化分解水和降解有机污染物的活性,1-3特别是其带隙宽度约为2.40 eV,对应吸收波长可以拓展到516 nm,相对于目前广泛研究的仅响应紫外光的纳米TiO2,具有明显的宽谱响应的优势,因此在光催化中具有很强的应用潜力.针对单一BiVO4粒径较大、活性较低的问题,研究者探索了包括超声法、4水热法、5-8溶剂热法9,10等在内的各种制备方法,以获得小粒径或优势晶面增长的高活性BiVO4纳米粒子;另一方面通过表面修饰或引入复合异质结构,如p/n异质结Co3O4/BiVO4、11,12贵金属修饰的Au/BiVO413,14等,均能获得显著提高的光催化活性.

另一方面氧卤化铋(BiOX,X=Cl、Br和I)作为一种新型光催化剂受到一定关注,相应的制备方法以及复合结构增强光催化活性的研究已有一些报道,15-17而相关氧化物在酸性条件下的相互转化规律已有初步研究.18-20如何通过光催化剂结构和组成的设计与调控获得更高能效的稳定光催化材料,仍是光催化研究所面临的挑战之一.21目前研究较多的方法主要集中在掺杂、表面贵金属修饰、优势晶面调控、复合异质结构等,对探索新的活性增强的改性途径具有重要理论价值和实际意义.本文发现盐酸水溶液处理BiVO4能显著提高其光催化活性,通过结……