编委特刊 | 周集体教授团队：钒酸铋基异质结光催化降解水中有机污染物的研究进展

主要观点总结

本文综述了钒酸铋基异质结光催化降解水中有机污染物的研究进展，介绍了钒酸铋基异质结光催化机理、构建方式、优化改性方法以及应用过程的优化方法。探讨了不同材料类型与BiVO4形成的异质结，包括金属氧化物、金属硫化物、同系铋基材料和金属有机框架，并讨论了这些异质结在光催化降解水中的有机污染物方面的应用。此外，文章还介绍了光催化膜技术和锚定负载等应用过程的优化方法，以及BiVO4基异质结光催化剂未来在水处理领域的发展方向。

关键观点总结

关键观点1: 钒酸铋基异质结光催化机理

BiVO4基异质结光催化机理包括Ⅰ型、Ⅱ型和Z型，其中Z型异质结因其能有效分离光生e - /h + 且保持体系中最高的氧化还原电位而研究最为广泛。

关键观点2: 异质结构建方式

BiVO4基异质结可与金属氧化物、金属硫化物、同系铋基材料和金属有机框架等材料类型形成异质结，不同材料间形成异质结的难易程度差异很大，选择合适的光催化材料进行复合是形成高效稳定异质结的首要条件。

关键观点3: 优化改性方法

通过调控界面接触方式、控制晶面和形貌、元素掺杂、碳材料修饰及利用空位缺陷等方式对BiVO4基异质结进行改良修饰，以提高其稳定性和光降解能力。

关键观点4: 应用过程的优化

光催化膜技术和锚定负载是常用的应用过程优化方式，有助于解决粉末光催化剂难回收、易团聚的问题，并增强重复利用性。

关键观点5: 未来发展方向

未来可构建“多元材料+多元改性”的BiVO4异质结光催化材料，并着重考虑处理后的水体安全性评估，完善异质结电核转移的基础理论，确保避免二次污染，并模拟光催化材料的动态反应过程。