《论文_钒酸铁文献综述(定稿)》

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1、文献综述^纳米FeV04的制备及其应用研究进展08093523戴坚(湖州师范学院求真学院生命科学系湖州313000)摘要：半导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越來越为人们所重视，其屮光催化剂是光催化过程的关键部分。其中锐酸铁作为新型可见光催化剂之一，近年来逐渐引起学者的关注。但H前研制的锐酸铁光催化剂种类较少，且大都应用于光分解水方面，少数用于光催化降解有机污染物。为此，论文采用一种简单合成路线制备锐酸铁(FeVO4)光催化剂，进一步拓宽了锐酸盐光催化剂的研究领域，为探索锐酸盐光催化剂及其掺杂改性提供一定的理论基础和依据。关键词：饥酸铁；光催化；纳米粉体1.引言半

2、导体光催化技术作为一项新的环境净化技术越来越为人们所重视，其中光催化剂是光催化过程的关键部分。在众多的光催化剂中,TiO2以优良的抗化学和光腐蚀性能、价格低廉等优点而成为过去儿十年来最重要的光催化剂，然而其实用化研究进程长期以来却未有较人的突破，主要由于其带隙较宽,只能利用紫外光和难以回收利用等原因。因此，研究和开发非TiO2新型光催化体系已成为光催化领域的热点具有宽广的前景和挑战性。其屮帆酸盐作为新型可见光催化剂Z—，近年来逐渐引起学者的关注。但冃前研制的饥酸盐光催化剂种类较少，且大都应用于光分解水方面，少数用于光催化降解有机污染物。利用TiO2光催化降解有机污染物

3、是当前光催化领域的研究热点之一［1］o但由于其带隙较宽(3.2eV)，需要紫外光来激发的缺点，很大程度上限制了TiO2的应用o为了克服这一缺点，一方面,人们通过各类掺杂技术改善TiO2对可见光谱的响应，另一方面，积极研究、开发在可见光范围具有光催化活性的新型光催化剂。金属飢酸盐是一类优良的功能材料。除作为良好的基质材料广泛应用于荧光及激光材料领域［224］,也可作为锂离子电池的阴极材料［527］o最新的研究表明，某些机酸盐在光催化领域存在着巨大的应用潜力［&9］，是一类新型的高活性光催化剂。主要研究机酸盐类光催化剂中机酸铁的合成方法、改性技术及其在光催化活性方面的研究

4、进展。目前,FeV04光催化剂的相关研究还处于起始阶段。能否利用更简便的方法，在更温和的条件下合成纳米级的FeV04颗粒仍然是一项很有挑战性的研究工作。2.FeV04的结构特点和性能飢酸铁属于AB04型光催化剂，具有三斜、正交(I)、正交(II)和单斜四种晶型结构。3.机酸盐光催化剂的研究现状及制备方法机酸盐是一类具有ABO}黑餌矿/白钩矿型(woIframite/scheeIite)结构的物质，因其独特的结构和物理化学特性，在发光材料、铁电、压电等方面有着广泛的用途Ifu吸引了众多研究者的目光。目前科学研究者将机酸盐用十非均相光催化剂方面，展现了其独特和优越的性能，

5、特别是用十环境污染的治理和绿色能源方面。目前广泛研究的飢酸盐光催化剂主要包括:BiVO}}InVO}}YVO}及Ag}VO}等。但InVO}和YVO}光催化剂大都用十分解水，用十降解有机物污染物的较少。BiVO}和AgJVO}有研究用十降解有机污染物。近年来对BiVO}研究较多，它是一种稳定的半导体材料，主要有错石和白餌矿两种结晶类型，其中后者为可见光响应的光催化剂，有四面体和单斜两种结构。但最初研究合成的BiVO}均主要为分解水制氧，很少用十光催化降解有机污染物，尽管其价带大约为+2.4eV(vs,NHE)在可见光下具有很高的氧化能力，但是导带大约为0V(vs.NH

6、E(Ph二1),因此很难捕获空气中的0Z,因此需要添加牺牲剂等促进有机污染物的}}}1}(Kudo}1999;Tokunaga}2001;Kohtani,2002)。如Zhang(2007)等采用微波合成了单斜型BiVO},考察了微波时间和强度对光催化活性的影响，在可见光下对大红染料进行了降解实验，但需要添加AgNO:等牺牲剂。其ZhouL(2006)等采用声化学法(超声波)制备了单斜型BiVO}}晶粒尺寸大约为SOnm左右。其禁带宽度为2.45eV,能在可见光下激发产生空穴一电子对，在30min内对甲基橙溶液的降解率能达90%以上。该方法制备的BiV0}活性较固相法

7、制备的样及TiO2(P25)活性均高。Ye(2001)等通过高温固相反应法制备了能够在可见光激发下分解水制氢的新型光催化剂lnM04(M二V｝Nb｝Ta),它们的禁带宽度分别为1.9eV,2.5eV｝II2.6eV但几种物质具有不同结构，其中InNbO｝和InTaO｝为InO｝和NbO6(TaO6)八面体的铸猛矿结构，但InVO｝却为InO｝八面体和四面体结构，正是因为其结构的不同导致其禁带宽度的不同。当掺杂NiO后活性大大提高。青利先(2006)等采用模板剂水热合成法制备了大比表面积的介孔InVO｝光催化剂，通过改变温度得到单斜型和斜方型结构。在7