钒酸铋基异质结光催化降解水中有机污染物的研究进展

水环境污染是21世纪人类迫切需要解决的难题之一。光催化技术作为新兴的水处理技术,符合绿色、循环、低碳的发展理念。钒酸铋(BiVO₄)是当今热点光催化剂,具有优异的化学和光子特性,良好的可见光响应能力能够使其利用太阳光中48%的可见光谱。但单组分BiVO₄光生载流子复合速度快,电荷运输能力较差,近年来相关学者开发了多种BiVO₄基异质结光催化剂,有效改善了单组分BiVO₄的不足。系统综述了BiVO₄基异质结的光催化机理(Ⅰ型、Ⅱ型和Z型)、异质结构建方式(协同金属氧化物、金属硫化物、同系铋基材料和金属有机框架)、光催化体系的优化方法(界面接触方式、晶面和形貌调控、元素掺杂、碳材料修饰和空位工程)以及应用过程的优化方法(光催化膜技术、负载锚定)在水处理研究中的最新进展,提出了当前研究中亟待解决的科学问题,为未来开发稳定高效的BiVO₄基异质结光催化材料提供参考。