Vizmut zmizel - Bismuth vanadate

Vizmut zmizel
Jemný žlutý prášek
Jména
Ostatní jména
Vizmut orthovanadát, Pigmentová žlutá 184
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.034.439 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 237-898-0
Vlastnosti
BiÓ4PROTI
Molární hmotnost323.918 g · mol−1
Vzhledjasně žlutá pevná látka
Hustota6,1 g / cm3
2.45
Nebezpečí
Piktogramy GHSGHS08: Nebezpečí pro zdraví
Signální slovo GHSVarování
H373
P260, P314, P501
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Vizmut zmizel je anorganická sloučenina se vzorcem BiVO4. Je to jasně žlutá pevná látka. Je široce používán jako fotokatalyzátor viditelného světla s úzkou mezerou pásma menší než 2,4 eV.[1] Jedná se o zástupce „komplexních anorganických barevných pigmentů“ nebo CICP. Přesněji je vanadičnan bismutitý oxid smíšeného kovu. Vanadičnan bismutu je také známý pod Barevný index mezinárodní jako C.I. Pigmentová žlutá 184.[2] Přirozeně se vyskytuje jako vzácné minerály pucherit, klinobisvanit a dreyerit.

Historie a použití

Vanadičnan bismutitý je jasně žlutý prášek a může mít mírně zelený odstín. Při použití jako pigment obsahuje vysokou sytost a vynikající krycí schopnost. V přírodě lze vanadičnan bismutitý nalézt jako minerál pucherit, klinobisvanit a dreyerit v závislosti na konkrétním vytvořeném polymorfu. Jeho syntéza byla poprvé zaznamenána ve farmaceutickém patentu v roce 1924 a začala se snadno používat jako pigment v polovině 80. let. Dnes se po celém světě vyrábí pro použití pigmentů.[2]

Vlastnosti

Nejobchodnější vizmut vanadátové pigmenty jsou nyní založeny na čistém vanadičnanu bismutu s monoklinický (klinobisvanit) nebo čtyřúhelníkový (dreyerit) struktura i když v posledních dvou fázových systémech zahrnujících vztah 4: 3 mezi vanadičnanem bismutitým a molybdenanem bismutitým (Bi2Bučení6) bylo použito.[3] V monoklinické fázi BiVO4 je fotoaktivní polovodič typu n s bandgapem 2,4 eV, který byl zkoumán na štěpení vody po dopování W a Mo.[3] BiVO4 fotoanody prokázaly rekordní účinnost konverze solární energie na vodík (STH) 5,2% pro ploché filmy[4][5] a 8,2% pro WO3@BiVO4 nanorody jádro-skořápka[6][7][8] (nejvyšší u fotoelektrody oxidu kovu) s výhodou velmi jednoduchého a levného materiálu.

Výroba

Zatímco většina CICP se tvoří výhradně v pevném stavu, při vysoké teplotě kalcinace, vanadičnan bismutu může být vytvořen z řady pH kontrolované srážky reakce (je důležité si uvědomit, že tyto reakce lze provádět s nebo bez přítomnosti molybden v závislosti na požadované konečné fázi). Je také možné začít s původními oxidy (Bi2Ó3 a V2Ó5) a proveďte kalcinaci při vysoké teplotě, abyste získali čistý produkt.[9]

Reference

  1. ^ Moniz, S. J. A .; Shevlin, S. A .; Martin, D. J .; Guo, Z.-X .; Tang, J. (2015). „Heterojunkční fotokatalyzátory poháněné viditelným světlem pro štěpení vody - kritický přehled. Energetická a environmentální věda“. 8: 731–759. doi:10.1039 / C4EE03271C. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ A b B. Gunter „Anorganické barevné pigmenty“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2012.
  3. ^ A b Kaur, G .; Pandey, O. P .; Singh, K. (červenec 2012). "Optické, strukturní a mechanické vlastnosti různých oxidů bismutu vanadičnanu dopovaných valenčním kationtem". Physica Status Solidi A. 209 (7): 1231–1238. Bibcode:2012PSSAR.209.1231K. doi:10.1002 / pssa.201127636.
  4. ^ Han, Lihao; Abdi, Fatwa F .; van de Krol, Roel; Liu, Rui; Huang, Zhuangqun; Lewerenz, Hans-Joachim; Dam, Bernard; Zeman, Miro; Smets, Arno H. M. (říjen 2014). „Efektivní zařízení na štěpení vody založené na fotoanodě bismutu vanadičitanu a tenkovrstvých křemíkových solárních článcích“ (PDF). ChemSusChem. 7 (10): 2832–2838. doi:10.1002 / cssc.201402456. PMID  25138735.
  5. ^ Abdi, Fatwa F .; Han, Lihao; Smets, Arno H. M .; Zeman, Miro; Dam, Bernard; van de Krol, Roel (29. července 2013). „Efektivní štěpení solární vody vylepšenou separací náboje v tandemové fotoelektrodě bismut vanadičnan-křemík“. Příroda komunikace. 4 (1): 2195. Bibcode:2013NatCo ... 4.2195A. doi:10.1038 / ncomms3195. PMID  23893238.
  6. ^ Pihosh, Yuriy; Turkevych, Ivan; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Kosar, Soňa; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (06.06.2015). „Fotokatalytická generace vodíku nanorodem typu jádro-plášť WO 3 / BiVO 4 s nejvyšší účinností štěpení vody“. Vědecké zprávy. 5 (1): 11141. doi:10.1038 / srep11141. ISSN  2045-2322. PMC  4459147. PMID  26053164.
  7. ^ Kosar, Soňa; Pihosh, Yuriy; Turkevych, Ivan; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (2016-02-25). „Tandemové fotovoltaické – fotoelektrochemické zařízení GaAs / InGaAsP – WO3 / BiVO4 pro výrobu solárního vodíku“. Japonský žurnál aplikované fyziky. 55 (4S): 04ES01. doi:10.7567 / jjap.55.04es01. ISSN  0021-4922.
  8. ^ Kosar, Soňa; Pihosh, Yuriy; Bekarevič, Raman; Mitsuishi, Kazutaka; Mawatari, Kazuma; Kazoe, Yutaka; Kitamori, Takehiko; Tosa, Masahiro; Tarasov, Alexey B .; Goodilin, Eugene A .; Struk, Yaroslav M. (01.07.2019). „Vysoce účinná fotokatalytická přeměna sluneční energie na vodík pomocí heterojunkčních nanorodů typu jádro – plášť WO3 / BiVO4“. Aplikovaná nanověda. 9 (5): 1017–1024. doi:10.1007 / s13204-018-0759-z. ISSN  2190-5517. S2CID  139703154.
  9. ^ Sulivan, R. Evropská patentová přihláška 91810033.0, 1991.