以鉍和偏釩酸銨為無機源,NaOH為pH值調節劑,三嵌段共聚物P123為表面活性劑,采用醇-水熱法制備了多種形貌的單斜BiVO4.利用X射線衍射、N2吸脫附、掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜和紫外可見光漫反射等技術表征了其物化性質,并考察了這些BiVO4樣品在可見光照射下降解橙的催化活性.結果表明,表面活性劑和溶液pH值對所得BiVO4產物的粒子形貌影響很大.在醇-水熱溫度為180oC,pH值為2,7或10時,可分別制得多孔球狀、花狀和片狀BiVO4;而采用P123作表面活性劑,在醇-水熱溫度為180oC且pH為2時可制得棒狀VO4樣品粒子形貌的不同導致它們的比表面積、表面氧空位密度和(040)晶面暴露率不同,其中以棒狀BiVO4樣品具有高的比表面積、氧空位密度和(040)晶面暴露率以及低的帶隙能,使其對橙降解表現出好的光催化活性.可以認為,BiVO4樣品對橙的光催化降解反應活性存在形貌效應,棒狀形貌有利于提高BiVO4的光催化性能.

在氯化銨與偏釩酸鈉溶液反應生成偏釩酸銨的沉淀過程中,探討偏釩酸鈉的初始濃度、加銨系數K、溶液pH值及溫度等因素對沉釩率的影響及沉淀動力學。通過X射線衍射和紅外光譜對沉淀產物的微觀結構進行表征。結果表明:以30 g/L V2O5溶液進行實驗,當pH=8左右、以K=2加入氯化銨固體、溫度為50℃時,沉釩率達到99%以上,動力學數據符合二級反應速率方程;產品與偏釩酸銨標準圖譜一致;產品純度(質量分數)為99.3%。

高純V_(2)O_(5)主要用于全釩液流電池、航天航空級釩鋁合金以及釩系催化劑,是隨著戰略性新興產業發展而興起的關鍵原料。本文對高純V_(2)O_(5)的用途進行了介紹,詳細闡述了現有高純V_(2)O_(5)的制備技術,包括針對含釩液、多釩酸銨/偏釩酸銨初級產品提純的化學沉淀凈化-多級結晶法、溶劑萃取法、離子交換法,以及近年來發展的基于工藝變革的氯化法、梯級陽離子置換法等,并對各工藝優缺點進行了系統比較,以期為我國高純V_(2)O_(5)產業的發展提供參考。

將偏釩酸銨和羥丙基纖維素攪拌混溶制備滴膠液,以自制的7孔圓柱蜂窩鈦硅復合氧化物為載體,采用滴膠涂覆法制備了V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脫硝催化劑。通過X射線衍射(XRD)、程序升溫還原(H2-TPR)、比表面積分析(BET)和催化劑評價等方法對制備的脫硝催化劑進行分析表征。考察了五氧化二釩在鈦硅復合氧化物載體上的分布、五氧化二釩涂覆量等對催化劑性能的影響,并就反應溫度、反應空速、氨與一氧化氮物質的量比等條件對脫硝催化劑活性的影響進行了研究。實驗結果表明,使用五氧化二釩涂覆量為1.2%(質量分數)的V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脫硝催化劑,在反應溫度為320℃、空速為10000 h^(-1)、氨與一氧化氮物質的量比為1.2條件下進行脫硝活性實驗,一氧化氮轉化率達到93.0%。經與工業脫硝催化劑對比實驗表明,制備的V_(2)O_(5)/(TiO_(2)-SiO_(2))脫硝催化劑性能優良,并且降低了釩的使用量,節約了生產成本,減少了環境污染。