Vismutvanadat

Vismutvanadat
A fine yellow powder
Namn
Andra namn
Vismut orthovanadate, Pigment gul 184
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ECHA InfoCard 100.034.439 Edit this at Wikidata
EG-nummer
  • 237-898-0
  • InChI=1S/Bi.4O.V/q+3;4*-2;
    Nyckel: HUUOUJVWIOKBMD-UHFFFAOYSA-N
  • [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V].[Bi+3]
Egenskaper
Bi O 4 V
Molar massa 323,918 g·mol -1
Utseende ljusgul fast substans
Densitet 6,1 g/cm 3
2,45
Faror
GHS- märkning :
GHS08: Health hazard
Varning
H373
P260 , P314 , P501
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Vismutvanadat är den oorganiska föreningen med formeln BiVO 4 . Det är en ljusgul fast substans. Det är allmänt studerat som fotokatalysator för synligt ljus med ett smalt bandgap på mindre än 2,4 eV. Det är en representant för "komplexa oorganiska färgade pigment" eller CICP. Mer specifikt är vismutvanadat en blandad metalloxid . Vismutvanadat är också känt under Color Index International som CI Pigment Yellow 184. Det förekommer naturligt som de sällsynta mineralerna pucherit, klinobisvanit och dreyerit.

Historia och användningsområden

Vismutvanadat är ett ljusgult pulver och kan ha en lätt grön nyans. När det används som pigment innehåller det en hög Chroma och utmärkt döljande kraft. I naturen kan vismutvanadat hittas som mineralet pucherit, klinobisvanit och dreyerit beroende på vilken speciell polymorf som bildas. Dess syntes registrerades först i ett farmaceutiskt patent 1924 och började användas lätt som ett pigment i mitten av 1980-talet. Idag tillverkas den över hela världen för pigmentanvändning.

Egenskaper

De flesta kommersiella vismutvanadatpigment är baserade på monoklina (klinobisvanit) och tetragonala (dreyerit) strukturer, även om system i två faser som involverar ett 4:3 förhållande mellan vismutvanadat och vismutmolybdat (Bi 2 MoO 6 ) har använts.

Som fotokatalysator

BiVO 4 har fått stor uppmärksamhet som fotokatalysator för vattenklyvning och för sanering. I den monokliniska fasen är BiVO 4 en fotoaktiv halvledare av n-typ med ett bandgap på 2,4 eV, som har undersökts för vattenspjälkning efter dopning med W och Mo. BiVO 4 -fotoanoder har visat rekordstor sol-till-väte (STH)-omvandling verkningsgrader på 5,2 % för platta filmer och 8,2 % för WO 3 @BiVO 4 kärn-skal nanorods (högst för metalloxidfotoelektrod) med fördelen av ett mycket enkelt och billigt material.

Produktion

Medan de flesta CICP bildas uteslutande genom högtemperaturkalcinering , kan vismutvanadat bildas från en serie pH- kontrollerade utfällningsreaktioner . Dessa reaktioner kan utföras med eller utan närvaro av molybden beroende på den önskade slutfasen. Det är också möjligt att börja med moderoxiderna (Bi 2 O 3 och V 2 O 5 ) och utföra en högtemperaturkalcinering för att uppnå en ren produkt.

  1. ^ Moniz, SJA; Shevlin, SA; Martin, DJ; Guo, Z.-X.; Tang, J. (2015). "Synligt ljus drivna heterojunction photocatalysts for water splitting – a critical review. Energy & Environmental Science" . Energi- och miljövetenskap . 8 (3): 731–759. doi : 10.1039/C4EE03271C .
  2. ^ a b B. Gunter "Inorganic Colored Pigments" i Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2012.
  3. ^ a b Kaur, G.; Pandey, OP; Singh, K. (juli 2012). "Optiska, strukturella och mekaniska egenskaper hos olika valens-katjondopade vismutvanadatoxider". Physica Status Solidi A . 209 (7): 1231–1238. Bibcode : 2012PSSAR.209.1231K . doi : 10.1002/pssa.201127636 .
  4. ^   Tayebi, Meysam; Lee, Byeong-Kyu (2019). "De senaste framstegen inom BiVO4-halvledarmaterial för väteproduktion med hjälp av fotoelektrokemisk vattenuppdelning". Recensioner av förnybar och hållbar energi . 111 : 332-343. doi : 10.1016/j.rser.2019.05.030 . S2CID 181633505 .
  5. ^   Han, Lihao; Abdi, Fatwa F.; van de Krol, Roel; Liu, Rui; Huang, Zhuangqun; Lewerenz, Hans-Joachim; Dam, Bernard; Zeman, Miro; Smets, Arno HM (oktober 2014). "Effektiv vattendelande anordning baserad på en vismutvanadatfotoanod och tunnfilmssilikonsolceller" ( PDF) . ChemSusChem . 7 (10): 2832–2838. doi : 10.1002/cssc.201402456 . PMID 25138735 .
  6. ^   Abdi, Fatwa F.; Han, Lihao; Smets, Arno HM; Zeman, Miro; Dam, Bernard; van de Krol, Roel (29 juli 2013). "Effektiv solvattenuppdelning genom förbättrad laddningsseparation i en vismut-vanadat-kisel-tandemfotoelektrod" . Naturkommunikation . 4 (1): 2195. Bibcode : 2013NatCo...4.2195A . doi : 10.1038/ncomms3195 . PMID 23893238 .
  7. ^     Pihosh, Yuriy; Turkevych, Ivan; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Kosar, Sonya; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (2015-06-08). "Fotokatalytisk generering av väte genom kärna-skal WO 3 /BiVO 4 nanorods med ultimat vattenklyvning effektivitet" . Vetenskapliga rapporter . 5 (1): 11141. Bibcode : 2015NatSR...511141P . doi : 10.1038/srep11141 . ISSN 2045-2322 . PMC 4459147 . PMID 26053164 .
  8. ^   Kosar, Sonya; Pihosh, Yuriy; Turkevych, Ivan; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (2016-02-25). "Tandem solcells-fotoelektrokemisk GaAs/InGaAsP-WO3/BiVO4-enhet för solvätegenerering" . Japanese Journal of Applied Physics . 55 (4S): 04ES01. Bibcode : 2016JaJAP..55dES01K . doi : 10.7567/jjap.55.04es01 . ISSN 0021-4922 .
  9. ^    Kosar, Sonya; Pihosh, Yuriy; Bekarevich, Raman; Mitsuishi, Kazutaka; Mawatari, Kazuma; Kazoe, Yutaka; Kitamori, Takehiko; Tosa, Masahiro; Tarasov, Alexey B.; Goodilin, Eugene A.; Struk, Yaroslav M. (2019-07-01). "Mycket effektiv fotokatalytisk omvandling av solenergi till väte genom WO3/BiVO4 core-shell heterojunction nanorods" . Tillämpad nanovetenskap . 9 (5): 1017–1024. Bibcode : 2019 ApNan...9.1017K . doi : 10.1007/s13204-018-0759-z . ISSN 2190-5517 . S2CID 139703154 .
  10. ^ Sulivan, R. Europeisk patentansökan 91810033.0, 1991.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bismuth_vanadate&oldid=1119795665 "