| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| Chapter 1 Introduction | 第24-52页 |
| 1.1 Vanadium resources and products in China | 第24-25页 |
| 1.1.1 Vanadium resources in China | 第24页 |
| 1.1.2 Vanadium products in China | 第24-25页 |
| 1.2 Water pollution and energy challenge | 第25-26页 |
| 1.3 Photocatalysis | 第26-37页 |
| 1.3.1 Development of photocatalysis | 第27-28页 |
| 1.3.2 Photocatalytic reactions | 第28-29页 |
| 1.3.3 Applications | 第29-30页 |
| 1.3.4 Important aspects of photocatalyst | 第30-37页 |
| 1.3.4.1 Band gap | 第30-32页 |
| 1.3.4.2 Crystal structure | 第32-33页 |
| 1.3.4.3 Size effect | 第33-34页 |
| 1.3.4.4 Morphology effect | 第34-35页 |
| 1.3.4.5 Degradation | 第35-36页 |
| 1.3.4.6 Charge recombination | 第36-37页 |
| 1.4 Choice of photocatalyst and BiVO_4 | 第37-48页 |
| 1.4.1 Historical background | 第40页 |
| 1.4.2 Important features of BiVO_4 | 第40-46页 |
| 1.4.2.1 Structural properties | 第40-42页 |
| 1.4.2.2 Electronic structure | 第42-44页 |
| 1.4.2.3 Optical properties | 第44-46页 |
| 1.4.3 Synthesis process of BiVO_4 | 第46-48页 |
| 1.5 Strategy to improve the photocatalytic performance | 第48-49页 |
| 1.6 Hypothesis | 第49-50页 |
| 1.7 Objectives | 第50-52页 |
| Chapter 2 Brief Comparison of Different Methods for Preparing | 第52-72页 |
| 2.1 Introduction | 第52-53页 |
| 2.2 Experiment | 第53-54页 |
| 2.2.1 Co-precipitate method | 第53页 |
| 2.2.2 Sol-gel method | 第53页 |
| 2.2.3 Hydrothermal method by using surfactant | 第53-54页 |
| 2.2.4 Characterization | 第54页 |
| 2.2.5 Evaluation of photocatalytic activity | 第54页 |
| 2.3 Results and discussion | 第54-70页 |
| 2.3.1 Co-precipitate method | 第54-59页 |
| 2.3.1.1 Structure and morphology characteristics | 第54-56页 |
| 2.3.1.2 Specific surface areas analysis | 第56-57页 |
| 2.3.1.3 Optical properties | 第57-58页 |
| 2.3.1.4 Photocatalytic analysis | 第58-59页 |
| 2.3.2 Sol-gel method | 第59-64页 |
| 2.3.2.1 Structure and morphology characteristics | 第59-61页 |
| 2.3.2.2 Specific surface areas analysis | 第61页 |
| 2.3.2.3 Optical properties | 第61-63页 |
| 2.3.2.4 Photocatalytic Analysis | 第63-64页 |
| 2.3.3 Hydrothermal method by using surfactant | 第64-70页 |
| 2.3.3.1 Structure and Morphology Characteristics | 第64-67页 |
| 2.3.3.2 Specific surface areas analysis | 第67-68页 |
| 2.3.3.3 Optical properties | 第68页 |
| 2.3.3.4 Photocatalytic analysis | 第68-70页 |
| 2.4 Conclusions | 第70-72页 |
| Chapter 3 Surfactant-Free Synthesis of m-BiVO_4 and TheirPhotocatalytic Activity for Dye Degradation | 第72-94页 |
| 3.1 Introduction | 第72页 |
| 3.2 Experiment | 第72-74页 |
| 3.2.1 Hydrothermal method without using surfactant for sphere | 第72-73页 |
| 3.2.2 Solvothermal method without using surfactant for nanoribbons | 第73页 |
| 3.2.3 Analysis of hydroxyl radicals | 第73-74页 |
| 3.2.4 Active species trapping | 第74页 |
| 3.3 Results and discussion | 第74-92页 |
| 3.3.1 Microspheres | 第74-82页 |
| 3.3.1.1 Structure and morphology characteristics | 第74-78页 |
| 3.3.1.2 Optical properties | 第78-79页 |
| 3.3.1.3 Photocatalytic analysis | 第79-82页 |
| 3.3.2 Nanoribbons | 第82-92页 |
| 3.3.2.1 Structure and morphology characteristics | 第82-84页 |
| 3.3.2.2 Specific surface areas analysis | 第84-85页 |
| 3.3.2.3 Optical properties | 第85-86页 |
| 3.3.2.4 Photocatalytic analysis | 第86-92页 |
| 3.3.2.5 Possible photocatalytic reaction mechanism | 第92页 |
| 3.4 Conclusions | 第92-94页 |
| Chapter 4 Z-Scheem 2D m-BiVO_4 Networks Decorated by g-C_3N_4Nanosheets Heterostructured Photocatalyst | 第94-114页 |
| 4.1 Introduction | 第94-95页 |
| 4.2 Experiment | 第95-97页 |
| 4.2.1 Characterization | 第96页 |
| 4.2.2 Fabrication of electrodes for photoelectrochemical measurements | 第96-97页 |
| 4.2.3 Photoelectrochemical water oxidation measurements | 第97页 |
| 4.3 Results and discussion | 第97-112页 |
| 4.3.1 Structure and morphology characteristics | 第97-99页 |
| 4.3.2 Specific surface areas analysis | 第99-101页 |
| 4.3.3 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) | 第101-102页 |
| 4.3.4 Optical properties | 第102-103页 |
| 4.3.5 Degradation of MB | 第103-107页 |
| 4.3.6 Water oxidation activity measurements | 第107-108页 |
| 4.3.7 Identification of intermediates and the proposed degradation pathway | 第108-110页 |
| 4.3.8 Possible photocatalytic reaction mechanism | 第110-112页 |
| 4.4 Conclusions | 第112-114页 |
| Chapter 5 Photocatalytic Mechanism and PhotocatalyticPerformance of 3D m-BiVO_4, 3D-3D m-BiVO_4 /rGO and m-BiVO_4/g-C_3N_4 Composite | 第114-136页 |
| 5.1 Introduction | 第114-115页 |
| 5.2 Experiment | 第115-116页 |
| 5.3 Results and discussion | 第116-134页 |
| 5.3.1 Structure and Morphology Characteristics | 第116-123页 |
| 5.3.2 Optical properties | 第123-125页 |
| 5.3.3 Photocatalytic analysis | 第125-129页 |
| 5.3.4 Water oxidation activity measurements | 第129-130页 |
| 5.3.5 Identification of intermediates and the proposed degradation pathway | 第130-132页 |
| 5.3.6 Possible photocatalytic reaction mechanism | 第132-134页 |
| 5.4 Comparison among photocatalyst under same conditions | 第134-135页 |
| 5.5 Conclusions | 第135-136页 |
| Chapter 6 m-BiVO_4 Based Photocatalyst＠Support Materials withSuperior Reusability as Photocatalyst | 第136-154页 |
| 6.1 Introduction | 第136-137页 |
| 6.2 Experiment | 第137-138页 |
| 6.2.1 m-BiVO_4/rGO coated＠CFC | 第137页 |
| 6.2.2 m-BiVO_4 hollow sphere coated＠carbon fiber | 第137-138页 |
| 6.2.3 Characterization | 第138页 |
| 6.3 Results and discussion | 第138-152页 |
| 6.3.1 m-BiVO_4/rGO coated＠CFC | 第138-141页 |
| 6.3.1.1 Structure and morphology characteristics | 第138-139页 |
| 6.3.1.2 Photocatalytic analysis | 第139-141页 |
| 6.3.2 m-BiVO_4 hollow sphere coated＠carbon fiber | 第141-152页 |
| 6.3.2.1 Structure and morphology characteristics | 第141-142页 |
| 6.3.2.2 Mechanism of coating＠carbon fiber | 第142-145页 |
| 6.3.2.3 Specific surface areas analysis | 第145页 |
| 6.3.2.4 Optical properties | 第145-146页 |
| 6.3.2.5 Photocatalytic analysis | 第146-152页 |
| 6.4 Conclusions | 第152-154页 |
| Chapter 7 Summary and perspectives | 第154-158页 |
| 7.1 Summary | 第154-156页 |
| 7.2 Perspectives | 第156-158页 |
| List of acronyms and symbols | 第158-160页 |
| References | 第160-178页 |
| Acknowledgements | 第178-180页 |
| Curriculum vitae | 第180-181页 |
