釩酸鉍(BiVO4)是一種具有獨(dú)特光電性能的無(wú)機(jī)化合物，屬于釩酸鹽家族中的重要成員。作為光催化領(lǐng)域的新星材料，其晶體結(jié)構(gòu)主要為單斜相和四方相兩種形態(tài)，其中單斜相表現(xiàn)出更優(yōu)異的光催化活性。在可見(jiàn)光區(qū)(帶隙約2.4eV)具有顯著的光響應(yīng)特性，這使得它在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換和環(huán)境凈化領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

這種橙黃色粉末的物理化學(xué)性質(zhì)十分引人注目，特別是其良好的化學(xué)穩(wěn)定性和無(wú)毒特性。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，釩酸鉍的密度約為6.25g/cm3，熔點(diǎn)在800℃左右。值得注意的是，其載流子遷移率(約0.044cm2/V·s)雖然不高，但通過(guò)形貌調(diào)控和元素?fù)诫s可以顯著改善。目前實(shí)驗(yàn)室制備主要采用水熱法、溶膠-凝膠法等濕化學(xué)工藝，其中水熱法制備的樣品通常具有更高的結(jié)晶度和光催化活性。

在應(yīng)用層面，釩酸鉍最令人矚目的表現(xiàn)是在光解水制氫領(lǐng)域。相比傳統(tǒng)TiO2光催化劑，它能更有效地利用太陽(yáng)光譜中的可見(jiàn)光部分，量子效率可達(dá)10%以上。此外，在降解有機(jī)污染物(如甲基橙、苯酚等)方面也展現(xiàn)出卓越性能，特別是與g-C3N4等材料構(gòu)建的異質(zhì)結(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)90%的染料降解率。這些特性使其成為環(huán)境治理和新能源開(kāi)發(fā)的理想候選材料之一。

隨著研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制合成條件可以精確調(diào)控釩酸鉍的形貌特征。常見(jiàn)的形貌包括納米顆粒、納米片、分級(jí)結(jié)構(gòu)等，其中暴露高活性晶面的納米片表現(xiàn)出最優(yōu)異的性能。近年來(lái)，金屬離子摻雜(如W、Mo)和構(gòu)建Z型異質(zhì)結(jié)等改性策略，進(jìn)一步將釩酸鉍的光電流密度提升到5mA/cm2以上，這為其實(shí)用化奠定了重要基礎(chǔ)。