【摘 要】
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半导体光催化技术因其绿色、经济、反应条件温和的优点可以用于高效的处理废水中的Cr(VI)，导带上光激发产生的电子将高毒致癌的Cr(VI)还原为低毒Cr(III)。太阳能利用率低、光催化反应效率低的问题限制了半导体光催化剂的实际应用。单斜晶系BiVO4是一种绿色、经济、可见光响应的半导体材料，且{010}和{110}晶面之间微小的能级差构成了晶面节实现了光生电子和空穴定向迁移并累积在{010}和{1
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半导体光催化技术因其绿色、经济、反应条件温和的优点可以用于高效的处理废水中的Cr(VI)，导带上光激发产生的电子将高毒致癌的Cr(VI)还原为低毒Cr(III)。太阳能利用率低、光催化反应效率低的问题限制了半导体光催化剂的实际应用。单斜晶系BiVO4是一种绿色、经济、可见光响应的半导体材料，且{010}和{110}晶面之间微小的能级差构成了晶面节实现了光生电子和空穴定向迁移并累积在{010}和{110}晶面，使光还原和光氧化反应分别在两个面上发生。本研究基于单斜BiVO4晶面节，通过晶面工程和晶面选择性修饰提高BiVO4光还原Cr(VI)的性能和使用寿命。
（1）采用水热法制备了具有{010}的BiVO4应用于光催化还原Cr(VI)。本研究中，详细的分析了{010}-BiVO4和无取向生长BiVO4之间的物理性质差异以及pH值和外加苯酚的浓度对于两个BiVO4样品光催化还原Cr(VI)的影响。光催化还原Cr(VI)结果表明{010}取向生长BiVO4具有更高的光催化活性，这是因为单斜BiVO4取向生长增加了晶体表面反应活性位点，拓展了光生电荷在两个晶面节之间的定向迁移通道，促进了光生电子和空穴的迁移效率。
（2）利用单斜BiVO4晶面节的光生载流子定向迁移的特性，通过选择性光沉积的方式制备了Pt纳米颗粒和MnO2修饰的BiVO4。单斜BiVO4的（040）上的Pt纳米颗粒可以显著提高BiVO4的光吸收性能和光还原Cr(VI)的反应速率；光反应过程中，（220）晶面上存在着Mn2+-MnO2转化，可以起到空穴捕获剂、助催化和抗酸保护层的作用，提高BiVO4在Cr(VI)还原要求的酸性环境的使用寿命。
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