钒酸铋(BiVO4)是一种具有独特光电性能的无机化合物，属于钒酸盐家族中的重要成员。作为光催化领域的新星材料，其晶体结构主要为单斜相和四方相两种形态，其中单斜相表现出更优异的光催化活性。在可见光区(带隙约2.4eV)具有显著的光响应特性，这使得它在太阳能转换和环境净化领域展现出巨大潜力。
这种橙黄色粉末的物理化学性质十分引人注目，特别是其良好的化学稳定性和无毒特性。在标准条件下，钒酸铋的密度约为6.25g/cm³，熔点在800℃左右。值得注意的是，其载流子迁移率(约0.044cm²/V·s)虽然不高，但通过形貌调控和元素掺杂可以显著改善。目前实验室制备主要采用水热法、溶胶-凝胶法等湿化学工艺，其中水热法制备的样品通常具有更高的结晶度和光催化活性。
在应用层面，钒酸铋最令人瞩目的表现是在光解水制氢领域。相比传统TiO2光催化剂，它能更有效地利用太阳光谱中的可见光部分，量子效率可达10%以上。此外，在降解有机污染物(如甲基橙、苯酚等)方面也展现出卓越性能，特别是与g-C3N4等材料构建的异质结系统，能够实现高达90%的染料降解率。这些特性使其成为环境治理和新能源开发的理想候选材料之一。
随着研究的深入，科学家们发现通过控制合成条件可以精确调控钒酸铋的形貌特征。常见的形貌包括纳米颗粒、纳米片、分级结构等，其中暴露高活性晶面的纳米片表现出最优异的性能。近年来，金属离子掺杂(如W、Mo)和构建Z型异质结等改性策略，进一步将钒酸铋的光电流密度提升到5mA/cm²以上，这为其实用化奠定了重要基础。
