EDTA辅助水热法制备BiVO4纳米片及其光催化性能

"BiVO4纳米片的水热合成及可见光催化性能 (2011年)" 这篇2011年的论文详细介绍了BiVO4（铋钒酸盐）纳米片的制备方法及其在可见光催化性能方面的研究。研究者采用水热法，通过Bi(NO3)3 5H2O和NH4VO3作为原料，EDTA作为络合剂，成功合成了结晶良好的单斜白钨矿结构的BiVO4方形纳米片。这一过程中的关键在于EDTA的辅助作用，它有助于控制材料的形貌和晶体质量。 在材料表征方面，研究者运用了一系列高级分析技术，包括X射线衍射（XRD）来确定物质的晶体结构，扫描电镜（SEM）用于观察颗粒的表面形态，高分辨透射电镜（HRTEM）揭示了纳米片的微观结构，拉曼光谱（Raman）分析了材料的振动模式，紫外-可见漫反射光谱（DRS）测量了材料的光学性质，而比表面分析（BET）则提供了材料的比表面积信息。这些测试结果显示，合成的BiVO4纳米片宽度大约在0.6到1.0微米之间，厚度约为200到300纳米。 进一步的研究发现，通过调整溶液的pH值，可以控制BiVO4颗粒的形状，得到片状、方片状、方块状和砖块状的BiVO4。这些不同形态的颗粒在可见光下均表现出光催化活性，其中，方形纳米片的光催化性能最优。在120分钟的可见光照射下，它们能够完全降解浓度为10毫克/升的亚甲基蓝溶液，显示出其在环境净化和能源转换应用中的巨大潜力。 论文的关键贡献在于揭示了EDTA在BiVO4纳米片合成中的重要性，以及pH值调控对颗粒形态和光催化性能的影响。这项工作为设计和优化BiVO4基光催化剂提供了新的思路，对于提升可见光催化效率和理解光催化机理具有重要意义。此外，由于BiVO4的宽能带隙（减小至2.37电子伏特），它在太阳能转换和环境污染物降解等领域具有广泛的应用前景。