钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系
温度和浓度对钒电解液性能的影响
温度和浓度对钒电解液性能的影响
扈显琦;张玉贤;房少华
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2014(038)007
【摘要】钒电池系统主要由隔膜、极板、电极、正负极电解液储液罐和循环泵等几部分构成.充放电过程中,正负极电解液中钒离子的价态发生变化,实现电能的存储和释放.对不同浓度的钒电解液在不同温度下的电化学循环伏安行为进行了研究.结果表明,在同一温度下,随着含钒离子浓度增大,参加电化学反应的离子数量增多,钒电池可以产生更大的输出电流.同时随着含钒离子浓度增加,电化学反应的可逆性变差,钒电池充放电循环过程的能量损失将会增加,这势必会降低电池的能量效率;对于同一浓度下的钒电解液,氧化反应和还原反应的峰值电流值随着温度的升高而增大.适当提高钒电解液温度,可提高全钒液流电池的输出电流.
【总页数】3页(P1264-1266)
【作者】扈显琦;张玉贤;房少华
【作者单位】承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000;承德石油高等专科学校,河北承德067000;承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000;承德万利通实业集团有限公司,河北承德067000
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.影响钒电解液电化学性能的因素 [J], 张玉贤;扈显琦;房少华
2.温度和浓度对钒电池电解液性能影响研究进展 [J], 姜国义;杜涛;李爱魁;刘海波
3.氧化石墨烯对钒液流电池电解液性能的影响 [J], 代威;汤富领;路文江;张庆堂
4.添加剂对钒电解液性能的影响研究 [J], 邓红梅
5.磷酸二氢钠作为添加剂对高浓度五价钒电解液性能的影响 [J], 李峰;王刚;王瑞林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
温度和浓度对钒电解液性能的影响
0.25 A，40 ℃时增大到 0.41 A。这一现象可由阿累尼乌斯方程
解释。阿累尼乌斯方程为[10]：
lnk =lnk0－Ea/RT
(1)
式中：k 为反应速率常数，min；k0 为频率因子常数，min；Ea 为
由图 1~ 图 4 还可以发现，随着含钒离子浓度增加，氧化 峰向右移动，而还原峰向左移动，导致两峰之间的电势差增 大。10 ℃时，1.0 mol/L 的钒电解液 V5+/V4+ 电对的还原峰与氧 化峰之间的电势差为 0.451 V，而 2.0 mol/L 的钒电解液中此电 势差则增大到 0.782 V。40 ℃时，1.0 mol/L 的钒电解液 V5+/V4+
会降低电池的能量效率；对于同一浓度下的钒电解液，氧化反应和还原反应的峰值电流值随着温度的升高而增大。适当
提高钒电解液温度，可提高全钒液流电池的输出电流。
关键词：钒电池；钒电解液；电化学；循环伏安
中图分类号：ＴＭ ９１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－０８７ Ｘ（２０１４）０７－１２６４－０３
Effects of temperature and concentration on vanadium electrolyte performance
I /A
0.6
0.5 0.4 0.3
0.2
0.1 0.0 ? 0.1 −0.2 −0.3 −0.4 −0.5
−1
10
20 30
40
0
1
2
V/V
图 ５ １．６ ｍｏｌ／Ｌ 的钒电解液在不同温度下测得的循环伏安曲线
I /A
0.5
0.4 0.3 0.2
0.1
0.0 ? 0.1 −0.2 −0.3 −0.4
钒酸铋熔点
钒酸铋熔点钒酸铋（BiVO4）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景。
本文将从钒酸铋的结构与性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
钒酸铋是一种黄色结晶粉末，其化学式为BiVO4。
它的熔点是较高的，约为740℃。
钒酸铋的晶体结构为正交晶系，属于四方晶系。
它的晶格参数和晶胞体积随温度的变化而略有变化。
钒酸铋具有较大的带隙能量，一般在2.4-2.8电子伏特之间。
这使得钒酸铋能够吸收可见光范围内的光线，因此具有良好的光吸收性能。
此外，钒酸铋还具有优异的光电化学性能和电化学储能性能，这些特性使其在光催化、光电池、电解水制氢等领域具有广泛的应用前景。
钒酸铋可以通过多种方法制备。
常见的制备方法包括溶剂热法、水热法、固相反应法等。
其中，溶剂热法是最常用的制备方法之一。
通过选择合适的前驱体、溶剂和反应条件，可以控制钒酸铋的形貌和结构。
此外，还可以通过离子交换、溶液浸渍等方法制备钒酸铋薄膜。
钒酸铋在能源转换、环境污染治理等领域具有广泛的应用前景。
在光催化领域，钒酸铋可以作为一种高效的光催化剂，用于水的分解、有机物的降解等反应。
在光电池领域，钒酸铋可以作为光敏剂，吸收太阳光的能量并转化为电能。
在电解水制氢领域，钒酸铋可以作为电极材料，促进水的电解反应。
此外，钒酸铋还可以应用于染料敏化太阳能电池、锂离子电池等领域。
尽管钒酸铋具有广泛的应用前景，但目前仍面临一些挑战。
首先，钒酸铋的光催化性能和电化学性能仍有待进一步提高，以满足实际应用的需求。
其次，钒酸铋的制备方法仍存在一定的局限性，需要进一步研究和改进。
此外，钒酸铋的稳定性也是一个重要的问题，需要寻找适当的方法来提高其稳定性。
钒酸铋是一种具有广泛应用前景的半导体材料。
它具有良好的光吸收性能、光电化学性能和电化学储能性能，可以用于光催化、光电池、电解水制氢等领域。
随着研究的深入，相信钒酸铋的应用前景将更加广阔。
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系作者：贾延琳郑友进彭立志来源：《科学与财富》2016年第19期摘要：选取水热法制备钒酸铋，以NH4VO3溶液和Bi（NO3）3·5H2O的硝酸溶液为反应物，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的环境下进行反应，每次实验选取不同浓度的反应物，合成多种钒酸铋溶液。
利用XRD、SEM进行观察，研究不同温度下，浓度的对产物的结构形貌有何影响。
关键词：水热法；钒酸铋；浓度；形貌结构随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人类面临着严峻的环境污染问题。
众多的难降解有机污染物进入到我们生活的环境当中，威胁着人类和整个生物圈的生存。
诸如全氟类化学物、药品和个人护理品等新生污染物具有环境激素的内分泌干扰特点，对人类健康的威胁，近来受到特别关注。
而BiVO4是一种较廉价、稳定和无毒的颜料，因其具有铁电、铁弹性和声旋光性等特殊性能被关注，自从 1998 年，Kudo 首次报道了BiVO4可见光下具有光解水的性能，从而激起了人们对其在光催化方向的研究兴趣。
天然的 BiVO4以正交晶系的钒铋酸矿存在，但实验室难制备，目前研究的主要有三种晶型：①单斜白钨矿、②四角锆石矿、③四角白钨矿结构。
研究表明单斜白钨矿的结构光催化活性最强，其禁带宽度约为2.4eV，能响应大部分太阳光中的可见光。
近年来，它作为能被可见光响应的光催化剂而得到广泛研究。
BiVO4 有多种制备方法：固态反应法、共沉淀法、化学浴沉积法、有机金属分解法、水热法等。
其中，水热法因其条件温和可控，引起了人们的关注。
所谓水热法又称高压溶液法，是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物，并达到一定的过饱和度而进行结晶和生长的方法。
该方法制备的产物有热应力小、宏观缺陷少、均匀性和纯度高等优点，本次试验采用水热法。
1.实验部分1.1试剂与仪器试剂：偏钒酸铵[NH4VO3]；硝酸铋[Bi（NO3）3·5H2O]；无水乙醇；所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。
钒酸铋颜料制备实验的改进——pH优化
26Univ. Chem. 2018, 33 (8), 26−31收稿：2018-01-19；录用：2018-03-06；网络发表：2018-03-23*通讯作者，Email: cessjx@基金资助：2017年中山大学校级质量工程项目“重点教材建设项目”•化学实验• doi: 10.3866/ 钒酸铋颜料制备实验的改进——pH 优化彭敏，石建新*，王周，李莲云，陈鹏隆中山大学化学学院，广州 510275摘要：使用改进的实验装置研究钒酸铋颜料制备实验中pH 对产物的影响。
X 射线衍射分析结果表明，在选定实验条件下，产物为四方相为主的四方、单斜两相混合物。
pH 对钒酸铋颜色有重要影响。
酸性条件下颜色偏深，为土黄色；碱性条件下为亮黄色，且pH 越大，颜色越淡。
推荐反应pH 为9，此时产物颜色呈色调较好的亮黄色。
关键词：钒酸铋；pH ；XRD ；颜色中图分类号：G64；O6-39Improvement of Synthesis Experiment of Bismuth Vanadate Pigment by pH OptimizationPENG Min, SHI Jianxin *, WANG Zhou, LI Lianyun, CHEN PenglongSchool of Chemistry, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, P. R. China.Abstract: The effects of pH on the synthesis experiment of BiVO 4 pigment were studied with improved experimental installation. Under the selected experimental conditions, the product was a mixture of a tetragonal phase, which dominated and a monoclinic one. pH of reaction system had significant influence on product color. Under acidic condition, the product was dark khaki. Under basic condition, product presented bright yellow. The pH = 9 reaction system was recommended, because the product had a better bright yellow tone.Key Words: Bismuth vanadate; pH; XRD; Color1976年，Fujishima 和Honda [1]在研究水的光分解时制备出了单斜相钒酸铋亮樱草黄。
钒酸铋 分解温度
钒酸铋分解温度
钒酸铋（BiVO4）分解温度主要取决于所使用的实验条件，例如升温速率、气氛、存在的掺杂物等。
一般来说，钒酸铋在氧气气氛下，经历以下主要分解步骤：
1. 低温脱水：在室温至200℃左右，钒酸铋会失去结晶水。
2. 比例失调：在200℃至400℃左右，钒酸铋会通过质量损失来调整化学计量比，其中氧含量减少导致一部分钒被还原为低价态离子。
3. 高温分解：在400℃至750℃左右，钒酸铋开始进行主要的分解反应，产生一些失去氧的挥发性氧化物和稳定的氧化物。
因此，可以说钒酸铋的分解温度范围大约在400℃至750℃之间。
不过需要注意的是，具体的分解温度也会受到样品制备方法、晶体结构等因素的影响。
不同形貌钒酸铋纳米材料的可控制备及光催化性能研究的开题报告
不同形貌钒酸铋纳米材料的可控制备及光催化性能研究的开题报告一、研究背景异质结构钒酸铋（BiVO4）作为一种新兴的光催化材料，在环境修复和人工光合作用等领域具有广泛的应用前景。
然而，BiVO4纳米材料的光催化性能很大程度上取决于其形貌和晶体结构等因素。
因此，对BiVO4纳米材料的可控制备和光催化性能研究具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过不同的合成方法和控制条件，制备出具有不同形貌和晶体结构的BiVO4纳米材料，并系统研究其光催化性能。
具体研究内容包括：1.采用水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法等不同的制备方法，制备出不同形貌的BiVO4纳米材料；2.通过XRD、SEM、TEM和BET等检测手段，对不同形貌的BiVO4纳米材料的晶体结构、形貌和比表面积等进行表征和分析；3.采用可见光谱光度计和荧光光谱仪等测试方法，研究不同形貌的BiVO4纳米材料在可见光照射下对染料降解的光催化性能。
三、研究方法和步骤1.合成不同形貌的BiVO4纳米材料：采用水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法等制备方法，通过调整反应物比例、反应温度和时间等条件，制备出不同形貌的BiVO4纳米材料。
2.表征不同形貌的BiVO4纳米材料：采用XRD、SEM、TEM和BET 等检测手段，对不同形貌的BiVO4纳米材料的晶体结构、形貌和比表面积等进行表征和分析。
3.测试不同形貌的BiVO4纳米材料的光催化性能：采用可见光谱光度计和荧光光谱仪等测试方法，研究不同形貌的BiVO4纳米材料在可见光照射下对染料降解的光催化性能。
四、研究意义和创新点1.研究不同形貌的BiVO4纳米材料的制备方法和光催化性能，提高了对其性能及应用的认识和了解。
2.研究不同形貌的BiVO4纳米材料的形貌结构对光催化性能的影响，为设计和制备更有效的光催化材料提供了理论和实验基础。
3.本研究的主要创新点在于通过比较不同制备方法和控制条件对BiVO4纳米材料形貌结构和光催化性能的影响，系统研究BiVO4纳米材料形貌结构与光催化性能的关系，为更好地控制和调控其光催化性能提供基础。
钒酸铋颜色问题回答
钒酸铋颜色
钒酸铋是一种具有特殊颜色的化合物，其颜色可以随着不同的条件而发生变化。
在本文中，我们将探讨钒酸铋的颜色及其变化的原因。
首先，钒酸铋的颜色通常为黄色或橙色。
这种颜色是由钒酸铋分子中的钒离子和铋离子共同决定的。
钒离子的存在使得钒酸铋分子具有一定的吸收光谱，从而产生黄色或橙色的颜色。
此外，钒酸铋的颜色还受到其晶体结构的影响。
不同的晶体结构会导致钒酸铋分子的吸收光谱发生变化，从而产生不同的颜色。
其次，钒酸铋的颜色可以随着不同的条件而发生变化。
例如，当钒酸铋分子处于不同的氧化态时，其颜色会发生变化。
在低氧化态下，钒酸铋分子呈现出黄色或橙色；而在高氧化态下，钒酸铋分子则呈现出绿色或蓝色。
此外，钒酸铋的颜色还受到其溶液浓度、pH值、温度等因素的影响。
在不同的条件下，钒酸铋分子的吸收光谱会发生变化，从而产生不同的颜色。
最后，钒酸铋的颜色在实际应用中具有一定的意义。
由于钒酸铋分子的颜色可以随着不同的条件而发生变化，因此可以利用其作为一种指示剂。
例如，在化学分析中，可以利用钒酸铋的颜色变化来检测某些物质的存在或浓度变化。
此外，钒酸铋的颜色还可以用于制备某些颜
料或染料，具有一定的应用价值。
综上所述，钒酸铋是一种具有特殊颜色的化合物，其颜色可以随着不
同的条件而发生变化。
钒酸铋的颜色变化是由其分子中的钒离子和铋
离子共同决定的，同时也受到其晶体结构、氧化态、溶液浓度、pH值、温度等因素的影响。
钒酸铋的颜色在实际应用中具有一定的意义，可
以用作指示剂或制备某些颜料或染料。
钒酸铋的形貌调整
doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2019.05.052钒酸铋的形貌调整张聪1,温强2(1.国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,吉林长春130000;2.苏州世华新材料科技股份有限公司,吉林长春130000)摘要：钒酸铋由于其特殊的物理化学性质,在颜料、光催化、电极材料、离子导体材料等方面具有广泛的应用前景,其性能受钒酸铋的晶型、结构、表面状态和晶体形貌的因素的影响,很多研究人员探索了不同制备方法下对钒酸铋的形貌调整的方法,获得了诸如纳米线、纳米片、微米球等形貌的钒酸铋。
对发明专利中涉及钒酸铋形貌调整的技术进行了总结梳理。
关键词：钒酸铋BiVO4;形貌;水热中图分类号：0482.54文献标志码：A文章编号：1004-275X（2019）05-127-02M o rp h o lo g ic a l a d ju s t m e n t o f b is m u t h v a n a d a t eZhang Cong1,Wen Qiang2（1.National Intellectual Property Office Patent Office Patent Examination Cooperation Jiangsu Center 130000；2.Suzhou Shihua New Materials Technology Co.,Ltd.130000）Abstract:Bismuth vanadate has broad appl ication prospects in pigments,photocatalysis,electrode materials,ionic conductor materials due to its special properties.Its properties are influenced by the crys原tal form,structure,surface state and crystal morphology.Many researchers have explored the methods of morphology adjustment of Bismuth vanadate under different preparation methods,and obtained such as the morphologies of nanowires,nano-sheet,microsphere is summarized in this paper.Key words:bismuth vanadate BiVO4;morphology;hydrothermal自从BiVO4在1963年首次被合成以来,便受到了广泛关注。
纳米钒催化剂与传统钒催化剂的微观形貌及性能对比分析
· ７３ ·
纳米钒催化剂与传统钒催化剂的微观形貌及性对比分析＊
马 兰１，２，杨 绍 利２，潘 复 生３
（１ 攀枝花学院材料工程学院，攀枝花 ６１７０００；２ 四川省钒钛材料工程技术研究中心，攀枝花 ６１７０００； ３ 重庆大学材料科学与工程学院，重庆 ４０００３０）
ＭＡ Ｌａｎ１，２，ＹＡＮＧ Ｓｈａｏｌｉ ２，ＰＡＮ Ｆｕｓｈｅｎｇ３
（１ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐａｎｚｈｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ ６１７０００；２ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｖａｎａｄｉｕｍ ＆ Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ ６１７０００；３ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３０）
１．１ 实 验 样 品 传统钒催化剂样品采用某国外公司及某国内公司生产
的以 硅 藻 土 作 载 体 的 条 形 产 品，其 中 Ｖ２Ｏ５ 含 量 大 于 等 于 ６．５％，Ｋ２ＳＯ４ 作助催化剂；纳米钒催 化 剂 为 笔 者 以 硅 藻 土 作 载体制备的条形样品，Ｖ２Ｏ５ 含 量 为 ４．８４％ ～６．６８％，Ｋ２ＳＯ４ 作 助 催 化 剂 ，其 工 艺 流 程 见 图 １。 １．２ 钒 催 化 剂 性 能 测 试 方 法
钒催化剂的 微 观 形 貌 在 捷 克 ＴＥＳＣＡＮ 公 司 ＶＥＧＡⅡ－ ＸＭＨ 型扫描电子显微镜（ＳＥＭ）下检测。钒催化剂强度和活 性检测执行我国 化 工 行 业 标 准 ＨＧ／Ｔ ２０８９－９１（硫 酸 生 产 用 钒 催 化 剂 试 验 方 法 ）。
不同纳米材料形貌对催化性能影响及机理解析初探
不同纳米材料形貌对催化性能影响及机理解析初探近年来，纳米材料在催化领域的应用引起了广泛的关注和研究。
不同纳米材料的形貌对其催化性能有重要影响，并且揭示了一些基本的催化机理。
本文将初探不同纳米材料形貌对催化性能的影响以及相关的机理解析。
首先，我们需要了解纳米材料的形貌对催化性能的影响。
形貌指的是纳米材料表面的形状和结构。
纳米材料的形貌决定了其比表面积和表面活性位点的数量和分布，从而影响其催化活性和选择性。
不同形貌的纳米材料具有不同的表面结构，因此对反应物的吸附和催化反应的速率和选择性具有不同的影响。
一种常见的纳米材料形貌是纳米颗粒。
纳米颗粒具有大比表面积和丰富的表面活性位点，能够增强催化反应的吸附和活化过程。
例如，金纳米颗粒通常表现出优异的催化性能，在催化氧化反应中具有良好的活性和选择性。
这是因为金纳米颗粒表面的金原子呈现出高度的活性，能够有效地吸附反应物分子并降低其活化能。
此外，金纳米颗粒的形貌也影响其催化性能。
研究发现，球形金纳米颗粒比裸露表面积较小的立方体金纳米颗粒具有更高的催化活性。
这是由于球形纳米颗粒具有更多的充分利用的表面活性位点和较均匀的表面结构。
与纳米颗粒不同，纳米薄膜是一种具有二维形貌的纳米材料。
纳米薄膜由一层或多层具有纳米尺寸的晶体组成，具有高比表面积和可控的表面结构。
这种形貌使得纳米薄膜在催化领域具有广泛的应用潜力。
研究表明，纳米薄膜能够通过调节表面结构和活性位点的分布来优化催化反应的速率和选择性。
例如，二维金属广义催化剂纳米薄膜可以通过控制晶体生长方向和晶体尺寸来实现优异的催化性能。
此外，纳米薄膜还可以通过在表面引入助剂或调节晶格间距来调控催化反应的活性和选择性。
此外，纳米结构是另一种常见的纳米材料形貌。
纳米结构是由纳米尺寸的物质组成的复杂结构，具有复杂的三维空间排列。
纳米结构通常具有高度的孔隙性和高比表面积，在吸附和催化反应中表现出出色的性能。
例如，具有纳米孔道的介孔材料可用作催化剂载体，其高比表面积和孔道结构可提高反应物的吸附能力和催化反应的速率。
《钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》范文
《钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》篇一一、引言随着材料科学的发展，钒酸铋作为一种具有重要应用价值的材料，其性能的优化和改良一直是科研领域的热点。
本文以钨、碳掺杂钒酸铋为研究对象，通过形貌调控手段，对其性能进行深入研究。
该研究不仅有助于深入理解钒酸铋材料的性能特性，同时也为新型功能材料的开发和应用提供了重要的理论和实践依据。
二、材料与方法1. 材料准备本研究所用的原料包括钒酸铋、钨源、碳源等。
所有原料均经过严格的筛选和预处理，以确保实验的准确性和可靠性。
2. 实验方法（1）形貌调控：采用溶胶-凝胶法，通过改变掺杂比例、反应温度等条件，对钨、碳掺杂钒酸铋的形貌进行调控。
（2）性能测试：利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，对样品的形貌、结构及性能进行表征。
同时，通过电化学工作站等设备，测试样品的电化学性能。
三、结果与讨论1. 形貌调控结果通过溶胶-凝胶法，成功制备了不同掺杂比例的钨、碳掺杂钒酸铋样品。
在改变掺杂比例和反应温度的条件下，样品的形貌发生了明显的变化。
当掺杂比例适中、反应温度适宜时，样品呈现出均匀的纳米片状结构，具有较大的比表面积。
2. 性能分析（1）结构分析：通过XRD测试，发现掺杂后的钒酸铋样品具有较高的结晶度，且掺杂元素成功进入了钒酸铋的晶格中。
（2）形貌与性能关系：样品的形貌对其性能具有重要影响。
纳米片状结构的样品具有较大的比表面积，有利于提高样品的电化学性能和光催化性能。
同时，钨、碳的掺杂可以改善样品的导电性能和光吸收性能。
（3）电化学性能：通过电化学工作站测试，发现掺杂后的钒酸铋样品具有较高的电容性能和循环稳定性，在超级电容器等领域具有潜在的应用价值。
3. 结论通过对钨、碳掺杂钒酸铋的形貌调控及性能研究，发现掺杂比例和反应温度对样品的形貌具有显著影响。
纳米片状结构的样品具有较大的比表面积和优良的电化学性能及光催化性能。
此外，钨、碳的掺杂可以进一步改善样品的导电性能和光吸收性能。
《2024年钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》范文
《钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》篇一一、引言钒酸铋（BiVO4）因其具有独特的光电性能，近年来在光催化、光电转换等领域引起了广泛关注。
通过元素掺杂、形貌调控等手段，可以有效提升其性能。
本文将研究钨（W）和碳（C）掺杂对钒酸铋形貌及性能的影响。
二、实验部分1. 材料与试剂实验所需材料包括钒酸铋、钨源、碳源等。
所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。
2. 实验方法（1）制备：采用溶胶-凝胶法，将钨源和碳源分别与钒酸铋混合，通过控制掺杂比例，制备出不同掺杂浓度的样品。
（2）形貌表征：利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，观察样品的形貌、颗粒大小及分布。
（3）性能测试：通过光催化实验、光电转换效率测试等方法，评估样品的性能。
三、结果与讨论1. 形貌分析SEM和TEM结果表明，钨、碳掺杂后，钒酸铋的形貌发生了明显变化。
随着掺杂浓度的增加，颗粒尺寸逐渐减小，分布更加均匀。
此外，掺杂还导致了钒酸铋表面出现了一些孔洞和裂纹，这有助于提高其比表面积和光吸收性能。
2. 性能分析（1）光催化性能：通过光催化实验发现，钨、碳掺杂后，钒酸铋的光催化性能得到了显著提高。
掺杂样品在可见光下的光催化活性明显优于未掺杂的钒酸铋。
这主要归因于掺杂引入了杂质能级，提高了光吸收能力和光生载流子的分离效率。
（2）光电转换性能：在光电转换效率测试中，掺杂样品的开路电压和短路电流均有所提高，表明其光电转换性能得到了提升。
这主要得益于掺杂改善了钒酸铋的能带结构和表面电子传输性能。
四、结论本研究通过溶胶-凝胶法成功制备了钨、碳掺杂的钒酸铋样品，并对其形貌和性能进行了系统研究。
结果表明，适当掺杂可以显著改善钒酸铋的形貌和光电性能。
掺杂后，颗粒尺寸减小，分布更加均匀，表面出现孔洞和裂纹，有利于提高比表面积和光吸收能力。
同时，掺杂引入了杂质能级，提高了光生载流子的分离效率和光电转换性能。
因此，钨、碳掺杂的钒酸铋在光催化、光电转换等领域具有潜在的应用价值。
钒酸铋的可控合成及光催化性能的研究
钒酸铋的可控合成及光催化性能的研究钒酸铋（BiVO4）是一种研究热点材料，具有良好的光催化性能，被广泛应用于水分解、CO2还原和有机废水处理等领域。
本文将探讨钒酸铋的可控合成方法以及其光催化性能的研究。
首先，我们来了解钒酸铋的可控合成方法。
目前，主要有溶液合成法、水热合成法和溶胶-凝胶法等多种合成方法。
其中，溶液合成法是最常用的方法之一。
它可以通过控制溶液的pH值、温度和添加剂的浓度等参数，合成具有不同形貌和结构的钒酸铋纳米材料。
此外，水热合成法是一种简单有效的合成方法。
通过在高温高压条件下，将钒酸铋的前驱物与溶剂反应，可以得到具有良好结晶性能和光催化活性的钒酸铋纳米晶体。
其次，我们来讨论钒酸铋的光催化性能。
钒酸铋相对于其他光催化材料具有较宽的光吸收范围，能够吸收可见光区域的光线，从而提高光催化活性。
此外，钒酸铋的导带和价带位置相对于标准氢电极的位置，使得其具有可观的光生电子/空穴对分离效率。
这可以通过在钒酸铋表面增加共价或离子键的修饰，进一步提高其光催化性能。
例如，通过负载金属催化剂或修饰碳材料，可以增强钒酸铋的光吸收能力和电子传输速率，从而提高其光催化活性。
此外，钒酸铋的晶体结构也对其光催化性能有着重要影响。
根据文献报道，钒酸铋最稳定的单斜相（m-BiVO4）具有最高的光催化活性。
因此，改善钒酸铋晶体结构的稳定性，是提高其光催化性能的重要方向之一。
例如，通过合成特殊形貌的纳米结构，包括片状、纳米晶柱和多孔结构等，可以增加钒酸铋的活性表面积，提高光催化活性。
钒酸铋的光催化性能还可以通过控制光催化条件来进一步优化。
例如，调节光照强度、反应温度和溶液pH值等因素，可以影响光催化过程中的各种反应步骤，从而提高光催化性能。
此外，利用外加电场或光是否以进一步增强钒酸铋的光催化活性也是一个研究热点。
综上所述，钒酸铋是一种具有良好光催化性能的材料。
通过可控合成方法，可以合成具有不同形貌和结构的钒酸铋纳米材料。
温度对纳米材料性能的影响与调控策略
温度对纳米材料性能的影响与调控策略引言：近年来，纳米材料的研究与应用不断蓬勃发展，其独特的性质和广泛的应用前景引起了广泛关注。
然而，纳米材料与宏观材料相比，在温度变化下具有明显的性能变化，这给其应用带来了一定的挑战。
本文将重点探讨温度对纳米材料性能的影响，并介绍一些常见的调控策略，希望能为纳米材料的研究和应用提供一定的参考。
一、温度对纳米材料性能的影响：1. 热膨胀性：纳米材料表现出与宏观材料不同的热膨胀性。
在温度升高的情况下，由于晶格的热振动增大，纳米材料往往呈现出较高的热膨胀系数。
这种现象在纳米材料的热稳定性和热波导性能等方面具有重要影响。
2. 电子结构变化：纳米材料的电子结构能够在不同温度下发生明显变化，从而导致其电导率和带隙等电学性能发生变化。
例如，在金属纳米颗粒中，随着温度的升高，电子由于热激发而离开颗粒，使得其电导率增大。
这种热激发效应也在研究纳米材料的热电性能和热稳定性方面具有重要意义。
3. 力学性能变化：由于纳米材料具有较高的比表面积和较小的晶体尺寸，其力学性能也容易受到温度影响。
例如，纳米材料在较高温度下往往表现出较高的塑性变形和抗拉强度，这与其较大的晶格畸变和晶界的迁移有关。
因此，纳米材料在高温下的力学性能的调控对于提高其应用性能具有重要意义。
二、温度调控策略：1. 控制合成温度：纳米材料的制备温度对其形貌和结晶度等性能具有重要影响。
对于某些纳米材料来说，通过调整合成温度可以控制其晶格形变和晶界结构，从而改变其物理性质。
因此，准确控制合成温度是调控纳米材料性能的有效策略之一。
2. 表面修饰：通过在纳米材料表面引入特定的修饰物，如表面配体、聚合物包覆等手段，可以有效地调控纳米材料的温度敏感性能。
表面修饰可以改变纳米材料的热膨胀系数、热导率和表面能等性质，从而实现对温度影响的调控。
3. 界面工程：在纳米材料中，界面结构对于其性能的影响极为重要。
通过调控纳米材料的界面层结构和组成，可以调整纳米材料的热传导性能和热膨胀系数等特性。
《钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》范文
《钨、碳掺杂钒酸铋形貌调控及性能研究》篇一一、引言钒酸铋（BiVO4）作为一种具有独特性能的材料，近年来在光电化学领域中引起了广泛关注。
钨和碳元素的掺杂对改善钒酸铋的性能，如提高其光电催化活性和可见光响应能力，具有重要影响。
本文通过研究钨、碳掺杂钒酸铋的形貌调控及其性能变化，探讨掺杂对材料结构、性能及实际应用潜力的影响。
二、实验方法1. 材料制备采用溶胶-凝胶法合成钨、碳掺杂的钒酸铋材料。
通过调整掺杂比例和反应条件，制备出不同形貌的掺杂样品。
2. 形貌表征利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品进行形貌观察，分析掺杂前后钒酸铋的微观结构变化。
3. 性能测试通过X射线衍射（XRD）和拉曼光谱等手段分析样品的晶体结构；利用紫外-可见光谱仪测试样品的光吸收性能；采用光电化学工作站测试样品的光电催化活性。
三、结果与讨论1. 形貌分析SEM和TEM结果表明，钨、碳掺杂后，钒酸铋的形貌发生了明显变化。
随着掺杂浓度的增加，材料的颗粒尺寸逐渐减小，且颗粒之间的团聚现象得到改善。
此外，掺杂后的钒酸铋表面变得更加光滑，孔洞结构增多，有利于提高其光电催化性能。
2. 结构分析XRD和拉曼光谱分析表明，钨、碳掺杂后，钒酸铋的晶体结构保持不变，但晶格常数有所变化。
这可能是由于掺杂元素进入了钒酸铋的晶格中，导致晶格发生微小变形。
此外，拉曼光谱还显示出了掺杂后材料内部应力的变化。
3. 性能分析紫外-可见光谱测试结果表明，钨、碳掺杂后，钒酸铋的光吸收能力得到了显著提高。
在可见光区域，掺杂样品的吸光度明显高于未掺杂样品。
这主要是由于掺杂元素引入了新的能级，提高了材料对可见光的利用率。
光电化学工作站测试结果显示，钨、碳掺杂后的钒酸铋具有更高的光电催化活性。
在光照条件下，掺杂样品表现出更好的光电流响应和较低的电荷复合率。
这表明掺杂元素有效地促进了光生电子和空穴的分离和传输，提高了材料的光电转换效率。
四、结论本文通过研究钨、碳掺杂对钒酸铋形貌和性能的影响，发现掺杂后材料的形貌得到了优化，颗粒尺寸减小，表面变得更加光滑，孔洞结构增多。
《钒酸铋基电极材料的制备及其光电解水性能研究》
《钒酸铋基电极材料的制备及其光电解水性能研究》一、引言随着环境问题日益突出，太阳能的利用与转化技术成为了研究的热点。
其中，光电解水技术是一种重要的太阳能利用方式，它能够将太阳能转化为氢能等清洁能源。
钒酸铋基电极材料因其良好的光电性能和稳定性，在光电解水领域有着广泛的应用前景。
本文将重点研究钒酸铋基电极材料的制备工艺及其光电解水性能。
二、钒酸铋基电极材料的制备1. 材料选择与配比本实验选用高纯度的钒酸铋为原料，根据不同的比例混合制备不同组分的钒酸铋基电极材料。
通过调整原料的配比，可以优化材料的电性能和光电性能。
2. 制备方法采用溶胶凝胶法进行钒酸铋基电极材料的制备。
首先将原料溶解在有机溶剂中，经过水解、缩合等过程形成凝胶。
随后通过热处理，使凝胶形成固态材料。
在热处理过程中，还需要对温度和时间进行严格控制，以获得最佳的电性能和光电性能。
三、钒酸铋基电极材料的光电解水性能研究1. 光电解水实验装置与实验条件本实验采用三电极体系进行光电解水实验。
实验条件包括光源、电解液、温度等。
光源采用模拟太阳光，以保证实验的准确性。
电解液选用适量的磷酸缓冲溶液，以保证电化学反应的稳定性。
温度则控制在适当的范围内，以避免对实验结果产生干扰。
2. 光电性能测试与分析通过电化学工作站对钒酸铋基电极材料的光电性能进行测试。
测试内容包括光电流密度、开路电压、光电压等参数。
通过对这些参数的分析，可以了解电极材料的光电响应能力和光电转换效率。
此外，还对电极材料的稳定性进行了测试，以评估其在实际应用中的可靠性。
四、结果与讨论1. 制备结果通过溶胶凝胶法制备的钒酸铋基电极材料具有较高的纯度和良好的结晶性。
通过调整原料的配比，可以获得不同组分的材料，以满足不同的应用需求。
2. 光电性能分析实验结果表明，钒酸铋基电极材料具有较好的光电响应能力和光电转换效率。
随着原料配比的变化，电极材料的光电性能也会发生变化。
通过对不同组分材料的对比分析，可以找到最佳的配比方案，以获得最佳的光电性能。
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系
钒酸铋纳米材料不同温度下形貌与浓度的关系【摘要】本研究旨在探讨钒酸铋纳米材料在不同温度下形貌与浓度的关系。
首先介绍了钒酸铋纳米材料的制备方法，然后分析了在不同温度下钒酸铋纳米材料的形貌特征以及浓度变化。
接着对钒酸铋纳米材料形貌与浓度的关联性进行了深入分析，揭示了它们之间的潜在关系。
实验结果表明随着温度的升高，钒酸铋纳米材料的形貌和浓度均发生了变化，进一步验证了它们之间存在关联。
最后总结了钒酸铋纳米材料形貌与浓度的关系，并展望了未来的研究方向，为该领域提供了新的启示。
此研究有望为纳米材料的定制合成和应用提供重要的参考。
【关键词】钒酸铋、纳米材料、不同温度、形貌特征、浓度变化、关联性分析、实验结果、讨论、总结、展望未来研究方向1. 引言1.1 研究背景钒酸铋是一种重要的功能材料，具有较高的光电性能和化学稳定性，因此在能源存储、传感器和催化等领域具有广泛的应用前景。
而钒酸铋纳米材料，则因其较大的比表面积和量子尺寸效应，在电化学和光催化等方面呈现出更优异的性能。
随着纳米技术的发展，对钒酸铋纳米材料在不同温度下的形貌与浓度的研究需求逐渐增加。
研究人员已经通过不同方法合成了钒酸铋纳米材料，并对其形貌和结构进行了表征。
目前关于钒酸铋纳米材料在不同温度下形貌与浓度之间的关系研究相对较少。
通过系统地研究不同温度下钒酸铋纳米材料的形貌特征和浓度变化，可以深入了解其制备过程中的动态变化规律，为进一步优化钒酸铋纳米材料的合成方法和应用提供重要参考。
本研究旨在探究不同温度下钒酸铋纳米材料的形貌与浓度的关系，为其在科研和应用领域的进一步发展提供有力支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探究钒酸铋纳米材料在不同温度下的形貌与浓度之间的关系。
通过研究不同温度下钒酸铋纳米材料的形貌特征和浓度变化，我们可以深入了解钒酸铋纳米材料在不同环境条件下的变化规律。
这样的研究有助于揭示钒酸铋纳米材料的物理化学性质，并为其在材料科学、纳米技术和生物医学领域的应用提供理论基础。
纳米材料的形貌控制与热学性质研究
纳米材料的形貌控制与热学性质研究随着科技的发展，纳米材料越来越受到人们的关注。
纳米材料具有比传统材料更高的比表面积、更短的扩散距离以及更高的催化活性等特点，使得其在能量转换、传感器等领域有着广阔的应用前景。
而纳米材料的热学性质也是其研究的重要方向之一。
本文将重点介绍纳米材料的形貌控制与热学性质研究。
纳米材料形貌控制纳米材料形貌的控制是纳米材料研究的基础之一。
纳米材料形貌的控制包括结构、形态和尺寸的控制等方面。
在纳米材料研究领域，常用的方法有物理法、化学法和生物法等。
物理法主要是利用热力学和物理性质，通过物理加工等方式控制纳米材料的形貌。
例如，利用高温气相沉积技术可控制纳米管的直径和长度。
有学者利用电子束蒸发技术制备出形貌可控制的纳米金字塔，并研究了其光学性质。
化学法主要是利用化学反应的原理，通过配体和反应条件等手段控制纳米材料的形貌。
例如，通过还原铜离子制备出多面体铜纳米粒子，可制备出尺寸不同的纳米十二面体和纳米八面体等。
生物法主要是利用生物的作用，通过微生物的代谢和细胞的作用等方式控制纳米材料的形貌。
例如，利用噬菌体的模板制备出具有不同形状与大小的磁性纳米粒子，并研究了它们的磁性性质。
热学性质研究纳米材料的热学性质研究也是目前研究的热点之一。
热学性质研究主要包括热传导性质、热稳定性和热机性能等方面。
热传导性质是指纳米材料在温度梯度或电场驱动下热传导的能力。
纳米材料的热导率与尺寸、晶格结构、粒度以及表面形貌等因素密切相关。
研究表明，纳米材料的热导率随着尺寸减小而降低，并出现明显的尺寸效应。
例如，纳米金粒子的热导率随着粒径的减小而降低，未达到微米级的纳米材料其热导率甚至比宏观材料还低。
热稳定性是指纳米材料在高温或其他具有加热条件下是否稳定。
纳米材料一般具有热稳定性不好的特点，容易发生聚结和结构改变。
热稳定性研究主要集中在探究纳米材料的结构稳定性和表面稳定性。
研究人员通过改变实验条件或制备方法等手段，成功制备出了一系列具有良好热稳定性的纳米材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要：选取水热法制备钒酸铋，以nh4vo3溶液和bi（no3）3?5h2o的硝酸溶液为反应物，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的环境下进行反应，每次实验选取不同浓度的反应物，合成多种钒酸铋溶液。
利用xrd、sem进行观察，研究不同温度下，浓度的对产物的结构形貌有何影响。
关键词：水热法；钒酸铋；浓度；形貌结构
随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人类面临着严峻的环境污染问题。
众多的难降解有机污染物进入到我们生活的环境当中，威胁着人类和整个生物圈的生存。
诸如全氟类化学物、药品和个人护理品等新生污染物具有环境激素的内分泌干扰特点，对人类健康的威胁，近来受到特别关注。
而bivo4是一种较廉价、稳定和无毒的颜料，因其具有铁电、铁弹性和声旋光性等特殊性能被关注，自从 1998 年，kudo 首次报道了bivo4可见光下具有光解水的性能，从而激起了人们对其在光催化方向的研究兴趣。
天然的 bivo4以正交晶系的钒铋酸矿存在，但实验室难制备，目前研究的主要有三种晶型：①单斜白钨矿、②四角锆石矿、③四角白钨矿结构。
研究表明单斜白钨矿的结构光催化活性最强，其禁带宽度约为 2.4ev，能响应大部分太阳光中的可见光。
近年来，它作为能被可见光响应的光催化剂而得到广泛研究。
bivo4 有多种制备方法：固态反应法、共沉淀法、化学浴沉积法、有机金属分解法、水热法等。
其中，水热法因其条件温和可控，引起了人们的关注。
所谓水热法又称高压溶液法，是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物，并达到一定的过饱和度而进行结晶和生长的方法。
该方法制备的产物有热应力小、宏观缺陷少、均匀性和纯度高等优点，本次试验采用水热法。
1.实验部分
1.1试剂与仪器
试剂：偏钒酸铵[nh4vo3]；硝酸铋[bi（no3）3?5h2o]；无水乙醇；所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。
设备：试管、烧杯、量筒等。
另需试剂：偏钒酸铵 nh4vo3、硝酸铋bi（no3）3?5h2o、硝酸等
1.2样品制备
称取1mmol的nh4vo3溶于30ml蒸馏水中，磁力搅拌1h得到溶液a，然后称取1mmol的
bi（no3）3?5h2o加入到上述溶液a中，再用磁力搅拌器进行搅拌，直至其混合均匀，得到较低浓度的试剂，将搅拌后的混合溶液移到微型反应釜中，分别在80℃、120 ℃、160 ℃、200 ℃的温度环境下反应12h，取出微型反应釜，待其自然冷去后，除杂获得沉淀，将收集好的沉淀用无水乙醇和二次蒸馏水反复洗涤，清洗后将其放入电热恒温鼓冈干燥箱中干燥1h，与上述操作相同，分别称取nh4vo3和bi（no3）3?5h2o各2.5mmol，重复以上操作，得到浓度较高的混合溶液样品。
2.样品结果论证
2.1低浓度样品形貌分析
图1为试剂浓度均为1mmol的试剂反应后在不同温度下得到的bivo4样品，80℃时，样品表面呈方块状，在120℃的情况下，样品形状趋近于团状，表面布满不规则的小晶粒，160℃的时，样品形状逐渐不规则，分散性较差，这是温度较高导致的，而后的200℃环境下的样品也印证了这一观点，此时的样品几乎无规则可言，样品聚集为一个整体。
2.2高浓度样品形貌分析
图2为试剂浓度均为2mmol的试剂反应后在不同温度下得到的bivo4样品，最初在80℃时，得到的样品呈球状，温度为120℃时得到的样品表面出现明显小颗粒，整体来看是麻球状，温度升高为160℃时，所得到的样品绝大多数为片晶，其中已经出现了少数的块晶，温
度达到200℃时，所得到的bivo4晶体样品为不规则多面体。
2.3pvp含量的不同对样品形貌的影响
后期，我又尝试研究一下pvp材料对样品形貌的影响，在相同反应物浓度，相同温度的情况下，分别加入0.1mmol和0.2mmol的pvp材料，观察结果为pvp含量为0.2的样品形貌更好。
本次试验采用水热合成法，获得了多份bivo4进行了温度浓度的相关研究，得出以下结论：
实验所得bivo4样品结晶性良好，相同反应物浓度，不同温度的情况下，样品形貌有较大差别，其中浓度低的随着温度升高样品逐渐变为不规则形状，而浓度高的的随着温度升高由球状到片状结构到多面体结构，pvp含量0.2的样品形貌相对较好，更有利于试验观察。