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第1章 钒酸铋光催化剂1

1.1 半导体光催化原理2

1.2 光催化技术的应用2

1.2.1 水污染治理3

1.2.2 空气污染治理4

1.2.3 抗菌杀毒5

1.2.4 太阳能电池6

1.3 钒酸铋光催化剂6

1.3.1 BiVO4的研究历史6

1.3.2 BiVO4的晶相结构及光催化原理7

1.3.3 影响BiVO4光催化的主要因素9

1.4 钒酸铋光催化材料制备方法11

1.4.1 固态反应法11

1.4.2 共沉淀法11

1.4.3 化学浴沉积法13

1.4.4 有机金属分解法13

1.4.5 水热法13

1.4.6 溶胶-凝胶法14

1.4.7 微波合成法15

1.4.8 其他制备方法15

参考文献16

第2章 柠檬酸络合溶胶-凝胶法和乙二醇溶胶-凝胶法制备BiVO4的合成条件22

2.1 柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备BiVO4光催化剂22

2.1.1 柠檬酸络合法制备BiVO4溶胶-凝胶的优化条件22

2.1.2 煅烧温度对柠檬酸络合法制备BiVO4活性的影响24

2.2 乙二醇溶胶-凝胶法制备BiVO4光催化剂28

2.2.1 制备pH值对BiVO4光催化活性的影响29

2.2.2 煅烧温度对BiVO4光催化活性的影响33

参考文献35

第3章 稀土掺杂BiVO4光催化剂37

3.1 Eu3＋掺杂BiVO4光催化剂及其性能38

3.1.1 光催化剂的XPS表征38

3.1.2 光催化剂的XRD表征41

3.1.3 光催化剂的SEM、EDS和BET表征41

3.1.4 光催化剂的UV-Vis表征41

3.1.5 Eu3＋掺杂量对BiVO4光催化活性的影响43

3.2 La3＋掺杂BiVO4光催化剂及其性能44

3.2.1 光催化剂的XPS分析44

3.2.2 光催化剂的XRD分析47

3.2.3 光催化剂的SEM及BET分析48

3.2.4 光催化剂的UV-Vis分析48

3.2.5 La3＋掺杂量对BiVO4光催化活性的影响49

参考文献50

第4章 非金属掺杂钒酸铋53

4.1 B掺杂钒酸铋光催化材料性能55

4.1.1 B掺杂钒酸铋元素组成及价态分析55

4.1.2 掺杂B对钒酸铋物相组成和结构的影响57

4.1.3 掺杂B对钒酸铋光吸收性能的影响58

4.1.4 掺杂B对钒酸铋光催化性能的影响59

4.2 N掺杂钒酸铋光催化材料60

4.2.1 N掺杂BiVO4制备方法60

4.2.2 N掺杂钒酸铋元素组成及价态分析60

4.2.3 N对钒酸铋物相组成和结构的影响61

4.2.4 N掺杂对钒酸铋光吸收性能的影响63

4.2.5 N掺杂对钒酸铋光催化性能的影响64

4.3 F掺杂钒酸铋光催化材料性能66

4.3.1 F掺杂BiVO4制备方法66

4.3.2 催化剂的XPS表征分析67

4.3.3 催化剂的XRD表征分析67

4.3.4 催化剂的SEM和BET表征分析68

4.3.5 催化剂的UV-Vis表征分析70

4.3.6 F掺杂对钒酸铋光催化活性的影响70

4.4 N-F掺杂钒酸铋光催化材料性能72

4.4.1 N-F掺杂BiVO4制备方法72

4.4.2 催化剂的XPS表征分析74

4.4.3 催化剂的XRD表征分析75

4.4.4 催化剂的SEM和BET表征分析77

4.4.5 催化剂的UV-Vis表征分析78

4.4.6 N-F掺杂对钒酸铋光催化活性的影响79

参考文献80

第5章 非金属-金属共掺杂改性钒酸铋83

5.1 B与Er3＋共掺杂钒酸铋84

5.1.1 样品的XRD分析84

5.1.2 样品的SEM和BET分析85

5.1.3 样品UV-Vis吸收光谱分析85

5.1.4 光催化活性分析87

5.1.5 B-Er共掺杂BiVO4光催化剂对金橙二号、罗丹明B、亚甲基蓝三种有机物的光催化降解条件90

5.2 B与La3＋共掺杂钒酸铋94

5.2.1 B与La3＋共掺杂BiVO4的XPS分析94

5.2.2 B与La3＋共掺杂BiVO4的XRD分析97

5.2.3 B与La3＋共掺杂BiVO4的SEM和BET分析98

5.2.4 B与La3＋共掺杂BiVO4的UV-Vis分析98

5.2.5 B与La3＋共掺杂对BiVO4光催化活性的影响100

5.3 B与Eu3＋共掺杂钒酸铋101

5.3.1 B与Eu3＋共掺杂BiVO4的XPS分析101

5.3.2 B与Eu3＋共掺杂BiVO4的XRD分析104

5.3.3 B与Eu3＋共掺杂BiVO4的SEM和BET分析104

5.3.4 B与Eu3＋共掺杂BiVO4的UV-Vis分析105

5.3.5 B与Eu3＋共掺杂对BiVO4光催化活性的影响106

参考文献108

第6章 农业秸秆为模板制备钒酸铋光催化剂112

6.1 以玉米秸秆为模板制备BiVO4113

6.1.1 催化剂的制备113

6.1.2 催化剂的XRD分析113

6.1.3 催化剂的SEM分析114

6.1.4 催化剂的FT-IR分析115

6.1.5 催化剂的UV-Vis分析116

6.1.6 催化剂的光催化性能117

6.2 以小麦秆为模板制备BiVO4119

6.2.1 催化剂的XRD分析119

6.2.2 催化剂的SEM分析120

6.2.3 催化剂的XPS分析120

6.2.4 催化剂的FT-IR分析123

6.2.5 催化剂的UV-Vis分析123

6.2.6 催化剂的光催化性能124

6.3 以水稻秆为模板制备BiVO4126

6.3.1 催化剂的XRD分析126

6.3.2 催化剂的SEM分析127

6.3.3 催化剂的XPS分析128

6.3.4 催化剂的FT-IR分析129

6.3.5 催化剂的UV-Vis分析130

6.3.6 催化剂的光催化性能131

参考文献132

第7章 钒酸铋光催化剂的应用135

7.1 钒酸铋光催化剂在污水处理中的应用135

7.1.1 印染废水135

7.1.2 抗生素废水136

7.1.3 糖蜜酒精废水137

7.1.4 中药制药废水138

7.1.5 处理无机污染物废水139

7.1.6 杀灭水体中的微生物140

7.2 钒酸铋光催化剂在大气污染中的应用141

7.2.1 光催化还原CO2气体141

7.2.2 光催化氧化挥发性有机化合物（VOCs）141

7.2.3 光催化净化NOx142

参考文献143