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以铋和偏钒酸铵为无机源,NaOH为pH值调节剂,三嵌段共聚物P123为表面活性剂,采用醇-水热法制备了多种形貌的单斜BiVO4.利用X射线衍射、N2吸脱附、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见光漫反射等技术表征了其物化性质,并考察了这些BiVO4样品在可见光照射下降解橙的催化活性.结果表明,表面活性剂和溶液pH值对所得BiVO4产物的粒子形貌影响很大.在醇-水热温度为180oC,pH值为2,7或10时,可分别制得多孔球状、花状和片状BiVO4;而采用P123作表面活性剂,在醇-水热温度为180oC且pH为2时可制得棒状VO4样品粒子形貌的不同导致它们的比表面积、表面氧空位密度和(040)晶面暴露率不同,其中以棒状BiVO4样品具有高的比表面积、氧空位密度和(040)晶面暴露率以及低的带隙能,使其对橙降解表现出好的光催化活性.可以认为,BiVO4样品对橙的光催化降解反应活性存在形貌效应,棒状形貌有利于提高BiVO4的光催化性能.

在氯化铵与偏钒酸钠溶液反应生成偏钒酸铵的沉淀过程中,探讨偏钒酸钠的初始浓度、加铵系数K、溶液pH值及温度等因素对沉钒率的影响及沉淀动力学。通过X射线衍射和红外光谱对沉淀产物的微观结构进行表征。结果表明:以30 g/L V2O5溶液进行实验,当pH=8左右、以K=2加入氯化铵固体、温度为50℃时,沉钒率达到99%以上,动力学数据符合二级反应速率方程;产品与偏钒酸铵标准图谱一致;产品纯度(质量分数)为99.3%。

高纯V_(2)O_(5)主要用于全钒液流电池、航天航空级钒铝合金以及钒系催化剂,是随着战略性新兴产业发展而兴起的关键原料。本文对高纯V_(2)O_(5)的用途进行了介绍,详细阐述了现有高纯V_(2)O_(5)的制备技术,包括针对含钒液、多钒酸铵/偏钒酸铵初级产品提纯的化学沉淀净化-多级结晶法、溶剂萃取法、离子交换法,以及近年来发展的基于工艺变革的氯化法、梯级阳离子置换法等,并对各工艺优缺点进行了系统比较,以期为我国高纯V_(2)O_(5)产业的发展提供参考。

将偏钒酸铵和羟丙基纤维素搅拌混溶制备滴胶液,以自制的7孔圆柱蜂窝钛硅复合氧化物为载体,采用滴胶涂覆法制备了V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脱硝催化剂。通过X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、比表面积分析(BET)和催化剂评价等方法对制备的脱硝催化剂进行分析表征。考察了五氧化二钒在钛硅复合氧化物载体上的分布、五氧化二钒涂覆量等对催化剂性能的影响,并就反应温度、反应空速、氨与一氧化氮物质的量比等条件对脱硝催化剂活性的影响进行了研究。实验结果表明,使用五氧化二钒涂覆量为1.2%(质量分数)的V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脱硝催化剂,在反应温度为320℃、空速为10000 h^(-1)、氨与一氧化氮物质的量比为1.2条件下进行脱硝活性实验,一氧化氮转化率达到93.0%。经与工业脱硝催化剂对比实验表明,制备的V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脱硝催化剂性能优良,并且降低了钒的使用量,节约了生产成本,减少了环境污染。