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控制冷却速率的BiVO<sub>4</sub>颗粒(040)晶面及其表征
摘要： BiVO4的光生载流子易复合，亟需有效改善。本文通过在BiVO4合成过程中延长冷却时间来提高载流子分离程度。当冷却速率为50℃/h时，BiVO4颗粒性能显著优化，包括(040)晶面峰最高、形貌改善、载流子分离增强以及强力霉素最佳降解效果。仅15分钟降解时间内，水中强力霉素即可被有效去除，去除率达63%。这些研究对提升BiVO4化学性能并拓展其应用具有重要价值。
关键词： 降解，(040)晶面，BiVO4，冷却速率
更新于2025-09-16 10:30:52
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Co(OH)2/BiVO4光阳极与碳基钙钛矿太阳能电池串联实现太阳能驱动的全水分解
摘要： BiVO4因其低成本、无毒性、高稳定性及2.4 eV的窄带隙能量，作为光阳极材料在PEC水分解领域备受关注。然而，受限于其较短的载流子扩散长度和较差的电荷分离效果，BiVO4光阳极的实际效率仍不理想。本研究通过简单的溶液浸渍法，在预制备的BiVO4上负载Co(OH)2构建Co(OH)2/BiVO4异质结光阳极，其中Co(OH)2作为改性剂将界面电荷分离效率从BiVO4的44%提升至Co(OH)2/BiVO4的92%。结果表明，在1太阳光照下，该复合材料在1.23 V vs. RHE电位处的析水电流密度从BiVO4的1.57 mA/cm2显著提高至4.52 mA/cm2。进一步将Co(OH)2/BiVO4光阳极与单封装碳基PSC串联组装成PV-PEC器件，展现出4.6%的高太阳能制氢效率及良好稳定性。测得产氢速率约68 μmol/cm2/h，产氧速率约34 μmol/cm2/h，符合水分解反应2:1比例，法拉第效率达98%左右。
关键词： 异质结光阳极、水分解、串联器件、Co(OH)2/BiVO4
更新于2025-09-12 10:27:22
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合成具有增强光催化活性的等离子体Bi/BiVO4光催化剂用于四环素(TC)降解
摘要： 近年来，抗生素的过度使用已成为危害人类健康的严重问题。作为最具应用前景的可见光驱动光催化剂之一，BiVO4被用于降解抗生素。本文制备了Bi/BiVO4等离激元光催化剂，显著提升了BiVO4对抗生素四环素（TC）的光催化降解活性。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对Bi/BiVO4光催化剂进行了表征。光催化实验结果表明，0.04-Bi/BiVO4样品的光催化活性是纯BiVO4光催化剂的2倍。循环实验显示，经过四次重复使用后，样品仍保持较高光催化活性。最后通过自由基捕获实验和电子顺磁共振光谱研究了光催化反应机理。
关键词： 光催化剂、四环素（TC）、Bi/BiVO4、等离子体效应、可见光
更新于2025-09-12 10:27:22
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制备具有增强光催化活性的三元异质结构BiVO4量子点/C60/g-C3N4光催化剂
摘要： 通过简单的水热法将BiVO4量子点(QDs)负载于C60/g-C3N4表面，合成了BiVO4/C60/g-C3N4三元异质结构复合材料，在可见光照射(λ > 420 nm)下具有优异的光催化活性。由于BiVO4 QDs的加入增强了可见光吸收能力并增大了比表面积，该复合材料在可见光照射下能氧化降解有机污染物罗丹明B(Rh B)。相比其他单一或二元组分材料，该复合材料能有效抑制光生电子-空穴复合，提高电荷转移效率，显著提升光催化性能。
关键词： 光催化、氮化碳、C60、异质结构、BiVO4
更新于2025-09-11 14:15:04
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硫修饰BiVO<sub>4</sub>光阳极中增强的载流子传输与带隙减小
摘要： 近期关于钒酸铋（BiVO4）的研究表明，它是性能最优异的金属氧化物光阳极材料之一。然而，其较差的载流子传输能力和相对较宽的带隙限制了性能的进一步提升，尤其是薄膜光电极形式。本研究采用硫掺杂来解决这些限制：带隙最大降低约0.3 eV，使理论最大太阳能制氢效率从9%提升至12%。硬X射线光电子能谱（HAXPES）和密度泛函理论（DFT）计算表明，带隙降低的主要原因是价带顶上移。时间分辨微波电导测量显示，硫掺杂BiVO4的载流子迁移率比未改性样品提高约3倍，导致载流子扩散长度增加约70%。本工作证明硫掺杂是提升宽带隙金属氧化物光电极性能的有效可行方法。
关键词： 钒酸铋，光电化学性能，载流子传输，BiVO4，硫掺杂，带隙减小
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过MXene Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>衍生的二维碳增强TiO<sub>2</sub>/BiVO<sub>4</sub>异质结构相互作用实现高效可见光光催化
摘要： 异质结构光催化剂通过降低光生电荷的复合，在污染物去除中发挥重要作用。本研究采用二维层状Ti3C2 MXene前驱体，制备了新型TiO2/C/BiVO4三元复合物，同时克服了TiO2/BiVO4二元异质结构的晶格失配问题。拉曼和XPS分析证实了TiO2、碳与BiVO4组分间的强耦合效应，HRTEM结果明确了异质结构特征。该三元TiO2/C/BiVO4复合材料展现出优异的光催化降解罗丹明B性能，其效率约为纯BiVO4的4倍、二元TiO2/BiVO4异质结构的2倍，在可见光照射（λ>420 nm）下达到13.7×10-3 min-1的反应速率常数。研究还提出染料去除的可能机理：RhB分子既被BiVO4组分上的光生空穴（h+）直接氧化，也被异质结构导带电子产生的超氧自由基（O2·-）降解。该工作为开发高效利用太阳能的可见光响应纳米材料提供了新思路。
关键词： 异质结构TiO2/C/BiVO4，水热法，MXene，光催化
更新于2025-09-10 09:29:36
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调控BiVO4/Bi4V2O10多孔异相纳米球实现有机污染物的协同光催化降解
摘要： 异相结构建是抑制光生载流子复合的有效手段。本研究通过简便的溶剂热法制备了由纳米片组装而成的BiVO4/Bi4V2O10多孔异相纳米球。通过调节溶剂热反应时间，该多孔纳米球的晶体结构可轻松从BiVO4与Bi4V2O10混合相调控为纯BiVO4相。异相结BiVO4/Bi4V2O10的形成能显著提升光生载流子的迁移与分离速率，同时基于多孔纳米片构筑的纳米球结构可增强可见光利用率和有机污染物吸附能力。得益于这些积极因素的协同效应，最优化的BiVO4/Bi4V2O10展现出优异的可见光催化性能及对有机污染物降解的循环稳定性。
关键词： 多孔纳米球、异相结、污染物降解、BiVO4/Bi4V2O10、可见光光催化
更新于2025-09-10 09:29:36
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BiVO4(010)/rGO纳米复合材料及其光催化应用
摘要： 通过界面耦合效应，在BiVO4的(010)晶面构建了还原氧化石墨烯(rGO)，这一特性主导了光生电子的分离。采用X射线衍射和拉曼光谱对制备样品进行表征，结果表明添加的rGO在调控V-O键方面起重要作用。通过X射线光电子能谱发现，与BiVO4相比BGO180的价带值升高，表明rGO与BiVO4之间存在有效耦合。在模拟太阳光下，通过析氧反应评估了BiVO4/rGO纳米复合材料的光催化性能。BiVO4与新形成的耦合层（BiVO4与rGO）之间的载流子转移效应解释了该纳米复合材料的优异光活性。
关键词： BiVO4、rGO、光催化活性
更新于2025-09-10 09:29:36
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多孔BiVO4上负载磷化钴纳米片增强光电化学水氧化
摘要： 通过富钴催化剂对半导体表面进行改性是提升光电化学（PEC）水氧化动力学及光生电子-空穴迁移的有效策略。本研究采用水热法将磷化钴（CoP）纳米片集成于纳米多孔钒酸铋（BiVO4）电极上。CoP的引入显著提升了光阳极的PEC性能——在100 mW cm-2模拟光照下，1.23 V（vs RHE）处的光电流达4.0 mA cm-2，较裸BiVO4提升三倍。BiVO4+CoP光阳极展现出优异的水氧化起始活性，起始电位阴极偏移超过220 mV，优于典型Co3O4和Co-Pi助催化剂修饰的BiVO4光阳极。系统研究表明，CoP提升PEC性能主要源于抑制表面电荷复合及提高光电压。
关键词： 光电化学、磷化钴、水氧化、钒酸铋（BiVO4）、光阳极
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有增强光催化性能的新型ZIF-8@BiVO4复合材料的制备
摘要： 本工作通过原位生长法成功合成了一种新型金属有机框架（MOF）与BiVO4（BVO）复合光催化剂。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、N2吸附及光致发光光谱对所得样品进行表征。通过模拟可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）评估ZIF-8@BiVO4复合光催化剂的光催化性能。与BVO和ZIF-8混合物相比，该复合光催化剂展现出更优异的光降解效率，这归因于BVO与ZIF-8间的协同效应。光生电子-空穴复合率的降低被认为是光催化性能提升的重要原因。该设计为通过光催化剂与MOFs复合来提升光催化性能提供了合理方法。
关键词： 光催化剂，BiVO4，金属有机框架材料，可见光
更新于2025-09-09 09:28:46