Ӱ�췰�������ɫ������
������ Simon Schwarz�� Heinrich-Michael Wirth�� Olaf Schmidt-Park, Habich
����������( BiV) �������Ѿ��Ե�Խ��Խ��Ҫ�� ����ԭ��������洦��õ��˸��ƣ� ������ȶ��ԡ� ���б��������˸��� BiV���ϵľ���ṹ�� ������ɫ��֮��Ĺ�ϵ�� ����ṹ�����������ʵ����Ͼ��и�ɫǿ�Ⱥ�ɫ���Ͷȡ�
������20����90��������������飨BiVO4������һֱ����ɫ��������Լ����ϵ�Ⱦɫ�С������������ֻ������ѱ��Խ��Խ��Ҫ��������Ϊ���������ڸĽ����洦�����Ļ�ѧ�ȶ��Ժ����ȶ��Է���ȡ���˾�ijɹ������ԣ� ��Щ�����Ѿ���չ�ɸ���Ǧ( PbCr x S 1-x O4)) ����-���ʯ�����( Ti 1-xNix/3Sb2x/3O2 ) ���ϵĸ�Ʒ�������Ʒ�� �������ٶȼ��졣
��������BiVO4���ϵ�һЩ���ԣ� ������Ƶķ�Χ�ھ���������ɫ���Ͷȣ� �����������һ��ʱ���и�ɫǿ�Ⱥ����õķ�ɢ���ܡ���Щ���ԵĹ���ֵ��̽�֡� Ϊ���������⣬ �Ծ�����ͬ���Ժ�ĵ��ӽṹ�;������Խ�������ϸ�Ŀ��졣 Ȼ��������չ�����Щ���ֽ��в����� ��ɫ���ݺ�������Ⱥ������Ը������������Ĵ𰸡�
�������һ��
��������������һ��Խ��Խ��Ҫ�Ļ�ɫ���ϣ���������Ϊ������ı��洦��Ч���õ��˸��ƣ� ʹ���Ǿ��и��ߵ��ȶ��ԡ�
������Ȼ���� �������м��ֲ�ͬ��ʽ�ľ���ṹ�� ������������Щ���嶼����Ϊ���õIJ�ɫ���ϡ� ���ĶԸ���BV���ϵľ���ṹ�� ������ɫ��ɫ��֮��Ĺ�ϵ�������о���
���������к��ʵľ���ṹ�����������Ͼ��и�ɫǿ�Ⱥ�ɫ���Ͷȣ� ��Ϊ���Ϳ���е�������ϡ�
�����������еķ����鶼���������õ�����
����BiVO4������4�ֲ�ͬ�ľ������ͣ�
����>��Ȼ�ķ���� ���߱���������;
����>�ķ�ZrSiO4)�;���( �����)�� һ�ֵ���ɫ��ĩ�� ���߱���������;
����>�ķ�CaWO4)�;���( ���ٿ�)�� ���зdz���������������;
����>��бCaWO4)Ť���;���( б�����), ���зdz��������������ܡ�
�����ķ���ϵ��������ͨ������Һ�ϳ� [1]�ڼ����Y( III) ���Ӷ��Ƴɡ� δ������ת�Ƶ��ķ���ϵ���ٿ� ֻ�ܲ�������������
������ϳ������°����ʵ�����Ʒ�����졣 ��б�������͵�BiVO4( ���У� ����ṹ��������ij��Ȳ����; ������ֱ���ཻ��
��һ������б) ������ѧ�������ȶ��ġ� ����ζ�������������кϳɵ����ͣ� �����ڲ���Ҫ��ȡ���ⷽ��������¾Ϳ��Ի�á�
����Ǵ�BiVO4���Ͼ������ྦྷ�͵�ԭ��
���������;���Ľṹ�ص�
������1�Ƚ���3�־��ͻ���֮��[2-4]����Ҫ�Ľṹ������ �ķ���ϵ��ZrSiO4)�͵ľ���������� ������ÿ�������е�4������ʽ��λ�е�Bi3+�� V5+��O2-���ӵĿռ���䶼���Ա�2�ְ��ٿ�����ҪС�öࡣ ÿ�־��Ͷ��� O2-���ӣ� 8����Bi3+�����Ӻ�4����V5+�����ӻ���Э���� BiO8����VO4)�Ķ�����Գ������ķ���ϵ�ʯ�����дﵽ����״̬�� Ȼ���� ��б������ٿ����ͷֱ���Bi �C O��V �C O���֮����ʾ������Ť���ԡ� ��Դ�״�ṹ�� ��������ɫ���ܲ����˾��Ӱ�졣
�������ְ��ٿ���ľ�������ʾ�����ֹ���( ����1�� ͼ1a��1b)�� Ȼ���� ��c �᷽�� ���ڲ�ͬ��Bi �C O-��V �C O�ṹ��( ͼ1a)�� ���DZ�ʾ�ܴ��ṹ���ڵ���Ҫ������

��1 BiVO4�ľ�������ͽṹ����

ͼ1 BiVO4�ľ���ṹ
�����ܴ��ṹ��ξ�����ɫ��Ʒ��
���������ķ���ϵ�ʯ���ͣ� ͨ���ܴ��ṹ�������϶Eg ԼΪ2.95 eV[1]�� ����Ǹò���Ϊʲô��dz��ɫ��ԭ�� ���ǽṹ�����Ľ���� ��Ϊ�䲻����Bi3+��6s2���Ӳ��ڵ��۴�VB�У� ��˵��½ϴ����϶��
�����ڹ�ȥ�����У� ��б����İ��ٿ������Ѿ���������ϸ�ļ��� [5-6]�� �õ���һ����ֱ��( ��϶) �뵼�����Ӧ���ܴ��ṹ�� ������Ϊ���ļ۴�����С�ĵ�����λ����ͬ��Kʸ����( ��A-�㴦�� ��ͼ2)��

ͼ2 ��б������ٿ����͵Ĵ�״�ṹ
������͵����˵��ӵ�ԾǨ�� ���п����ǴӼ۴�ԾǨ�������� ���ݼ��㣬 ��϶E g ֵ��2.0��2.5 eV[5-6]�� ������ֵ( Լ2.45 eV)�������ȡ���ڹ���ӻ��Ŀռ��С( ��ͼ2)��
�����ķ���ϵ���ٿ�����ֳ�һ�ַdz����Ƶ��ܴ��ṹ�� ���ⶨ�� ����϶��2.4 eV��Χ�ڡ�
������Щ�о��ɹ�ʹ�����п���ȥ������������ɫ�������ض�����ԣ� �����ɽ�Ͽ��������չ���( ��ͼ3�� 4a��4b)��

ͼ3 һ����б����BiVO4�ͺ�п���������ϵ����չ���
������϶E g �Ĵ�С���������չ���б�ʵ�����λ�ã� ��Ӱ��a*ֵ( CIELab��ɫ�ռ��еĺ�����)�� ���չ���б�ʵ��ݶ������ϵ�ɫ���ͶȺ����ȵĶ����� �� b*ֵ( CIELab ��ɫ�ռ��еĻ�����) ��C*ֵ( ������a* ��b*����ɫ���Ͷ�) ��ʾ�� ���и�����϶ Eg �Ĺ������Ǹ�ɫǿ�ȵ��Ⱦ�������
�������չ��IJ���
�����ڴ���Ulbricht��( ������) �ķֹ������ϣ� ��BaSO4)��1��10�ı���ϡ��������Ʒ�� �������½������չ��IJ���[7]����X�᷽�� �����������С( ����/����)�� ��Y�᷽���ϵ�K/S( ����/ɢ��)ֵ���Ա�ʾ�����մ���ǿ�ȡ�
����ͼ3�����˵�б����BiVO4���Ϻͺ�п����������Cd x Zn 1-xS��Աȵ����չ��ס� �����������������ߵ�б����20 000 cm-1�� 21 000 cm-1��Χ�ڷ�������ı仯�� ������ WP�յ㴦������ȫ�غϡ� �ñ�2��ѡ������ɫ�������ɼ����������ϵĹ��ײ�����

��2 BiVO4��ͬ����Ĺ��ײ�������ɫ����
����*����XRD(X����)���飬 BiVO4����δ������䡣 **�ڰ���������֬��ϵ�е�PVCΪ25%��
������п�����ӵ���϶Լ��20 800 cm-1 ���� ��ֵ��BiVO4�߳�200 cm-1�� ����a*ֵΪ-8��ԭ�� ���������ϣ� ���ݶȽǦ�Ϊ 79�㴦��б���ݶ�Ҫ�ȷ������ֵ��СһЩ�� �ý����b*ֵ�кܴ�����ԣ� ���ǵ�б����BiVO4���Ͼ��нϸ�ɫ���Ͷȵ�ԭ��
���������ɫǿ�ȷ��棬 ��б����BiVO4Լ�߳�28%�� �䶨�Ե������K/Sֵ��һ��( ��ͼ3)��
������ͼ4a ��4b�У� ���������͵İ��ٿ�����չ������˶Աȣ� ����������ͼ��ʾ��Լ20 250 cm-1���������ķ���ϵ���н�С����϶�� ��һ���Ҳ�������нϸߵ�a* ֵ-2�õ�����֤�� �����ߵ�б���ݶ������Ƶ�( ���ǡ�80.5 �� 1��)�� ˵�����н϶�ֿ����ĸ����ķ���ϵ���ٿ���нϸ�ɫ���Ͷ��������Ӵ�С��Ӱ�졣 ����BiVO4�����ɫǿ�ȵIJ�ͬҲ����������ͬ����ɵġ�

ͼ4 BiVO4( a) ��б�������͡�( b) �ķ��������͵����չ��ס���
�������������Ӱ�����ϵ�ɫ���ɫ����
������m-BiVO4�ϳ��й��ղ����ı仯����������IJ��죬 ���Ҿ���Լ0.08��0.15 ��m �������ֲ���Χ�� �ڱ�3�У� ���ݲ�ͬ��������ѡ�����ɫ���ݣ� �㼯��BiVO4���� 1������3�����ԡ� ϸ��������1��2����϶λ��20 900 cm-1��Χ�ڣ� ������� a*ֵΪ- 6.1��һ�������ɫ�� �ֿ�������3����϶λ��20 550 cm-1��Χ�ڣ� �Ӷ�ʹ��ɫ�������ƣ� a*ֵΪ- 4.4��

��3 ���в�ͬ������С�ĵ�б����BiVO4�����ܱ���
[1]�ⶨ���ѡ�6.6 g/cm 3ʱd = 6/�ѡ� S�� �˴�S����BET�ȱ������
[2]���չ�����������
�������������С��ߵ�Լ0.15 ��m�� ɫ���ͶȾͻ��������ӣ� b*ֵ���ߣ� �ﵽ 88.9�� �õ�����֤�� Ȼ���� ���ɫǿ�Ȼ�����ԭ�����������ļ��ٶ��½�( ����3������1��ɫǿ�Ȳ���ԼΪ50%)�� ��ԭ��������ڻ����еķ�ɢ���Dz���Ļ��� ��ô��λ�������������( =ԭ������) �����������˱仯��

ͼ5 ��ͬ�����ĵ�б����BiVO4�����չ���
����ͼ5������1��3�����չ������������²����ģ� ����BiVO4����δ����ϡ�ͣ���ͽ��������������ֵ��ΪʲôK/Sֵ����10��ԭ����Լ305 cm-1����϶E g ���ֵIJ��죬���Թ��Ϊϸ�����������������Ϲ���ԭ���������Ҳ������ɢ�䡣 ��ɫ�����ϵ�ɫ�������Ƶ���Ƶı仯���ɻ���� Cd x Zn 1-xS( ����x=0��x=0.25) �ľ���������ɵġ�
����Cd2+��Zn2+��������ͳ�Ʒ�ʽ�ֲ�����άп���е�������λ���ϡ� ��ΪZn2+���ӵİ뾶���������Ӱ뾶С19.5%�� ����Zn2+���ִ���Cd2+�����Ӻ�ᵼ��ÿ�������о����ļ��١�
���������ܴ��ṹ�ı仯�� ʹ�������������ϵ���϶E g ��Լ 19 000 cm-1���ӵ�Լ20 700 cm-1( Cd 0.75 Zn 0.25 S )�� ���a*ֵҲ��-10���ӵ�+10�� ����϶�仯������Էdz��á�
����������������̿��Կ����� �����ѧ�仯��ͨ�����ʵ����������Bi3+����V5+�����ӣ� ����������϶E g ���Ե�����/���٣� ���п����õ�б����BiVO4�õ������Ե�ɫ����
�������������ɫ����
������б����ṹ�к��ʵ��ܴ��ṹ�� ������ѵ����ӽṹ( ��ɢ�Ⱥ�С�ĵ�����ԭ������)�� ���γɾ��ж�����ɫ�ص�Ļ�ɫ���ϡ� ���Ѹ���Ǧ����-���ʯ�������Ƚ�ʱ�� �Ϳ�������ؿ�����һ����( ����4)��

��4 ���ֻ�ɫ���ϵĶԱ�
������������������ϵ�a*ֵ�� ��Щa*ֵ��λ������Ļ�ɫ��Χ�ڣ� ��-3.3��-6.6֮�䡣 ��b*ֵ��C*ֵ�ķ�Χ�Ͽ� ˵������BiVO4 ���Ϻ���-���ʯ��������֮����ڽϴ�IJ�ͬ�� ԭ��֮һ����- ���ʯ���ϵĵ��ӽṹ����IJ��죬 ����Ni2+���ӵ�3d̬����λ�ڶ������ѽ��ʯ�������϶���ڡ�
��������۲��������ף� ���ֳ����������ֵ�����б����Խ�ƽ��( ��W p �㴦�Ħ���С��70��)�� ����ǿ�������½��� ��ˣ���Щ����ʹ����ɫ���Ͷȱ����� ɫǿ�ȱ�ͣ� ֻ�е�б����BiVO4 ����1ɫǿ�ȵ� 24%�� б����ϵ����Ǧ���ܴ��ṹ�ܵ�Ǧ( II)��6 s2�������ӶԵ�Ӱ�죬 ����������ṹ״���� ����û���γ�ֱ�Ӱ뵼�塣
�������ԣ� ��BiVO4������ȣ� ����б�ʸ�ƽ��( ��Wp�㴦�� ����Լ75��) ���ҹ�����ǿ�ȸ��͡� ������Щ����Ĵ��ڣ� ��ɫ���ͶȺ�ɫǿ�ȱ�ýϵ͡� ��ˣ� ��ɫǿ�Ⱥ���ɫ���Ͷȶ��ԣ� BiVO4���������������Ϳ�ϵ�����ѡ��
���������
����[1] Usai S. et al, Jnl. Phys. Chem. C, 2013, Vol. 117, pp 24479�C24484.
����[2] Natl. Bur. Stand. (U.S.) Monograph 25, 3, 14, 1964.
����[3] Sleight A.W. et al, Materials Research Bulletin, 1979, Vol. 14, pp1571�C1581.
����[4] Inorganic Crystal Structure Database, FachinformationszentrumKarlsruhe, Gmelin-Institut, 1990.
����[5] Walsh A. et al, Chem. Materials, 32009, Vol. 21, pp 547�C551.
����[6] Payne D.J. et al, Applied Physics Letters, 2011, Vol. 98, No 21,212110.
����[7] Measuring of the absorption spectra in the group of Prof. Dr. R. Glaum,University of Bonn.
�����ڹ�ȥʮ���ĸĽ��� �������Ӧ�÷�ΧԽ��Խ�㡣��
����
![]() | HeinrichMichael Wirth��ʿ HabichGmbh��˾�о��뿪�����Ÿ����� wirth@habich.com |
������Heinrich Michael Wirth��ʿ���3������
���������������Ӧ������Щ����?
�������ڹ�ȥʮ��ķ�չ�� ��������Ӧ�÷�Χ�������� ��Ȼ�������������Ȼ��������ˮ�Ի��ܼ���Ϳ�ϣ� ����� Ҳ���ڷ�ĩͿ�ϡ� һ���ؼ���������Ϊ�������Եõ��˸Ľ��� ʹ������������ڸ���Ϳ�ϡ� �������մ�Ӧ�ú����������У� ��Ч�����á���ɢ�ԵĽ�һ���Ľ��� ʹ������ӡˢ��ī�е�Ӧ��Ҳ�����ӡ� ������Ϊ�� �������и����Ӧ������Ϊ���������ϳ������š�
��������Ϊ��һ���ĸĽ��ռ�������?
�������ܹ�ȥ�����н������ش�ĸĽ��� �������б�Ҫ�ڴ�ǿ��һ���ͻ�ѧ�ԡ� ��ˮ��ϵͳ�������Ϳ����ʹ�ø����ϵ��û��� �Ѿ�������������ɫ�ԡ� ���л�ԭ�����ʴ���ʱ�� ��ɫ�仯�ͻᷴ�������� �������Щ���棬 ���кܶ��Ҫ����
������Щ�������䷽��ʹ�÷�����?
����һ����˵�� ������ʹ�úܷ��㡣 ��Ȼ��ˣ� ����������һ���� ��ɢ�Ȼ����б仯�ģ� ��ȡ���ڻ��ϡ� ���ϡ� �Ⱥ��Ʊ������� �������ǻ�û�й۲쵽��������������ɫ������ʹ��ʱ���ֵļ������⡣
- �������
- ���±���
|
���ۼ�����...
|
�����̸

- ���й�Ϳ�ϡ�ר����Ը��һ�ģ�Я�ֲ���
���������й�Ϳ����ҵ��˵����HUBER����˾��һ�����İ�������֣����ǣ��������135���ƾ���ʷ������������ҵ��ȴ������Ϊ������֪����Ϣ�����е����죬��

- ��ѧ������������ ɫ��չ��������ѧ���������ҵ���ܾ�����ҿ�ʿ
���Ϳ������Դ����Բ�Ʒ��������ѧ�������Ƴ���һϵ�еĴ����Բ�Ʒ�ͽ����������Ϳ���õ���������߶����庬����HMDI����֬�����������������ϩ����������


