研究目的
研究一种新型Z型Ag3VO4/BiVO4异质结光催化剂优异的光催化性能和光催化机制。
研究成果
Z型异质结Ag3VO4/BiVO4光催化剂因内建电场促进的高效电荷分离与转移而展现出增强的光催化性能，其中0.24-Ag3VO4/BiVO4样品表现出最高效率。实验与理论证据表明其机理遵循Z型而非II型异质结，为太阳能应用提供了见解。
研究不足
该研究在工业应用的可扩展性方面可能存在局限，合成条件可能存在潜在差异性，且异质结需进一步优化以适用于更广泛的污染物类型或不同环境条件。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过水热法和沉积工艺合成了Z型Ag3VO4/BiVO4异质结光催化剂，在Xe灯可见光照射下评估其光催化性能，并采用密度泛函理论（DFT）和CASTEP软件进行能带结构与电荷转移机制的理论计算。
2：样品选择与数据来源：
样品包括纯BiVO4颗粒、BiVO4微球、Ag3VO4及不同摩尔比（如0.24-Ag3VO4/BiVO4）的复合催化剂，以Cr6+和双酚S（BPS）为降解目标评估光催化活性。
3：24-Ag3VO4/BiVO4）的复合催化剂，以Cr6+和双酚S（BPS）为降解目标评估光催化活性。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：材料包含五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、十二水合偏钒酸钠(Na3VO4·12H2O)、硝酸银(AgNO3)（国药集团化学试剂有限公司AR级）等试剂；设备包括500W带420nm截止滤光片的Xe灯、紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(Perkin-Elmer)、X射线衍射仪(SHIMADZU XRD-6000r)、X射线光电子能谱仪(Thermo Escalab 250)、场发射扫描电镜(Hitachi S-4800)、透射电镜(Tecnai G220)、紫外-可见吸收光谱仪(Hitachi U-4100)、荧光分光光度计(Cary Eclipse)、比表面积分析仪(Quantachrome NOVA 2000e)、电化学工作站(Zennium)及DFT计算软件。
4：0)、场发射扫描电镜(Hitachi S-4800)、透射电镜(Tecnai G220)、紫外-可见吸收光谱仪(Hitachi U-4100)、荧光分光光度计(Cary Eclipse)、比表面积分析仪(Quantachrome NOVA 2000e)、电化学工作站(Zennium)及DFT计算软件。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过水热法合成BiVO4微球，沉积法制备Ag3VO4/BiVO4复合材料。光催化测试包括催化剂分散、暗吸附平衡、可见光照射、间隔取样及滤液分析；表征手段涵盖FT-IR、XRD、XPS、FESEM、TEM、UV-Vis、光致发光(PL)、BET、光电化学测试及电子顺磁共振(EPR)。
5：数据分析方法：
采用Kubelka-Munk法计算带隙，Mott-Schottky方程分析载流子浓度与平带电位，统计光催化效率数据，并通过DFT模拟能带结构。
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XRD
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Hitachi
Conducting field emission scanning electron microscopy
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FTIR Analyzer
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Recording FT-IR spectra of samples
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TEM
Tecnai G220
Conducting transmission electron microscopy
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Fluorescence Spectrophotometer
Cary Eclipse
Recording photoluminescence spectra
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BET Apparatus
NOVA 2000e
Quantachrome
Measuring Brunauer-Emmett-Teller surface area
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Electrochemical Workstation
Zennium
Carrying out photoelectrochemical characterization
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Xe Lamp
500 W
Providing visible-light irradiation for photocatalytic tests
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Autoclave
Used in hydrothermal synthesis
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Centrifuge
Collecting and washing samples
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Millipore Membrane
0.22-μm
Millipore
Filtering samples for analysis
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Si Photodiode
Measuring number of incident photons
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