离子液体辅助水热法制备BiVO4色料及其色度研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着科技的进步与人民生活水平的提高，对陶瓷色料与涂料的要求也在不断提高，标准也趋于多样化、严格化。对于一些装饰性物品如涂料、外漆等来说，大多是从美观角度入手去考量，而对于一些有着特殊功用的物品如交通标志等，则更多地从辨识度方面考虑其性能优劣。因此，色料也需要与时俱进，不断创新，跟上时代发展的步伐，从而惠及更多邻域。

在色料材料方面目前主要以无机色料为主，其应用领域遍及建筑涂料、装饰涂层、橡胶以及高温下的有色材料，如玻璃、釉料和陶瓷体等领域。在色彩方面，由于黄色色料具有较高的的能见度，使其在交通标志中发挥重要的作用。然而，传统的黄色色料是由镉黄和铬黄等有毒成分组成，会对人类与环境健康造成伤害。同时，很多国家和地区颁布出台了许多严格条例来限制铅、镉和铬的使用，从而保障社会可持续发展。因此，在实际应用中开发一种新型无公害、低毒性的无机黄色色料已成为重要的趋势。

钒酸铋bivo₄作为一种新型无公害的无机色料，由于其遮盖能力强、耐候性好以及无毒性的特点收到了人们的广泛关注。钒酸铋色料因其诸多优良特性在交通标志、食品上色、油漆涂料及表面涂层领域有着无限广阔的发展前景，被认为是取代传统色料最潜力的替代品。钒酸铋主要由三种晶型：单斜晶系白钨矿型m-bivo₄、四方晶系白钨矿型和四方晶系硅酸锆型。其中单斜晶系白钨矿型m-bivo₄能够展现出光鲜亮丽的黄色色度。与此同时，m-bivo₄具有较窄的能带隙，约为2.4ev，因此还可作为一种良好光催化剂用于可见光下有机污染物的降解。

2. 研究内容和预期目标

探索并确定水热法合成钒酸铋bivo₄黄色色料的最佳实验条件，研究材料的色度值。具体研究内容包括：

(1)在低温条件下，以硝酸铋和钒酸铵为原料通过离子液体辅助水热合成bivo₄黄色色料；

(2)探究不同反应参数对钒酸铋bivo₄黄色色料色度值的影响并确定最佳制备条件；

3. 研究的方法与步骤

常见bivo₄黄色色料的合成方法主要有固相法、水热法、化学浴沉积法、溶胶凝胶法、喷雾燃烧分解法、微波辅助合成法、非水解溶胶凝胶法等。

本实验使用的方法和步骤如下：

(1)实验将0.3395g五水硝酸铋溶解在2ml硝酸与30ml蒸馏水中，进行搅拌混合，从而配置成bi前驱体溶液；

4. 参考文献

[1]ge lei，zhang xian-hua.synthesis of novel visible light driven bivo4 photocatalysts via microemulsion process and its photocatalytic performance.journal of inorganic materials，2009，24（3）：453-456.

5. 计划与进度安排

(1) 第1周~第4周，查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告；外文论文翻译，论文前言部分的撰写；

(2) 第5周~第8周，离子液体辅助水热合成bivo₄黄色色料；对材料进行形貌和结构表征；

(3) 第9周~第12周，测试样品色度，优化反应参数，建立反应参数和材料性能之间的关系；