研究目的
研究pH值对水热法合成的钒酸铋(BiVO4)的组成、结构及光催化性能的影响。
研究成果
前驱体溶液的pH值显著影响水热合成BiVO4的组成、形貌及光催化活性。当pH为5时,在240分钟内亚甲基蓝降解率达84.7%,呈现一级动力学特征,此时光催化性能最佳。未来研究可聚焦于优化合成条件并拓展至其他污染物处理。
研究不足
该研究仅限于特定的pH范围和水热条件;潜在的优化方案可能包括改变其他合成参数(如温度或时间),并探索更广泛的pH值或不同的污染物以进行光催化评估。
1:实验设计与方法选择:
采用水热合成法制备BiVO4粉末,通过NaOH和HNO3调节pH值以研究其对产物性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用分析纯试剂和去离子水,在pH值为3、5、7、9、11和13的条件下合成样品。
3:11和13的条件下合成样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:材料包括Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3、NaOH、HNO3、去离子水;设备包括聚四氟乙烯-不锈钢高压反应釜、磁力搅拌器、干燥箱、X射线衍射仪(布鲁克/D8-Advance)、场发射扫描电镜(JEOL JSM-6700LV)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-2550)、高压汞灯(250 W)、721分光光度计。
4:2O、NH4VONaOH、HNO去离子水;设备包括聚四氟乙烯-不锈钢高压反应釜、磁力搅拌器、干燥箱、X射线衍射仪(布鲁克/D8-Advance)、场发射扫描电镜(JEOL JSM-6700LV)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-2550)、高压汞灯(250 W)、721分光光度计。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:溶解原料,调节pH值,转移至反应釜中,140°C加热20小时,洗涤并干燥产物,通过XRD、SEM、UV-Vis进行表征,并通过光照下降解亚甲基蓝评估光催化活性,定期取样测量吸光度。
5:数据分析方法:
XRD分析晶体结构,SEM观察形貌,UV-Vis测定反射光谱,通过一级动力学分析光催化降解速率,计算相关系数和速率常数。
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X-ray diffraction instrument
D8-Advance
Brucker
Characterize the crystal structures of the samples
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field emission scanning microscopy
JSM-6700LV
JEOL
Detect the morphologies and structure detail of the as-prepared samples
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UV-Vis spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu
Record the UV-Vis diffuse reflectance spectra
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high-pressure mercury lamp
Provide light irradiation for photocatalytic evaluation
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spectrophotometer
721
Detect the absorbance of methylene blue solution
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autoclave
Heat the precursor solution for hydrothermal synthesis
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