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ISSN : 1225-7591(Print)
ISSN : 2287-8173(Online)
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute Vol.27 No.3 pp.226-232
DOI : https://doi.org/10.4150/KPMI.2020.27.3.226

Effect of Calcination Temperature on the Microstructure and Photocatalytic Activity of Electrospun BiVO4 Nanofiber

Myeongjun Jia, Jeong Hyun Kima, Cheol-Hui Ryua, Yun Taek Koc, Young-In Leea,b, *
aDepartment of Materials Science and Engineering, Seoul National University of Science and Technology, 01811 Seoul, Republic of Korea
bThe Institute of Powder Technology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea
cR&D Center, Coway Entech, Seoul 02799, Republic of Korea
-

지명준·김정현·류철희: 학생, 고윤택: 선임연구원, 이영인: 교수


*Corresponding Author: Young-In Lee, TEL: +82-2-970-6646, FAX: +82-2-973-6657, E-mail: youngin@seoultech.ac.kr
June 15, 2020 June 22, 2020 June 22, 2020

Abstract


Bismuth vanadate (BiVO4) is considered a potentially attractive candidate for the visible-light-driven photodegradation of organic pollutants. In an effort to enhance their photocatalytic activities, BiVO4 nanofibers with controlled microstructures, grain sizes, and crystallinities are successfully prepared by electrospinning followed by a precisely controlled heat treatment. The structural features, morphologies, and photo-absorption performances of the asprepared samples are systematically investigated and can be readily controlled by varying the calcination temperature. From the physicochemical analysis results of the synthesized nanofiber, it is found that the nanofiber calcines at a lower temperature, shows a smaller crystallite size, and lower crystallinity. The photocatalytic degradation of rhodamine-B (RhB) reveals that the photocatalytic activity of the BiVO4 nanofibers can be improved by a thermal treatment at a relatively low temperature because of the optimization of the conflicting characteristics, crystallinity, crystallite size, and microstructure. The photocatalytic activity of the nanofiber calcined at 350°C for the degradation of RhB under visible-light irradiation exhibits a greater photocatalytic activity than the nanofibers synthesized at 400°C and 450°C.



전기방사를 이용하여 합성한 BiVO4 나노섬유의 미세구조와 광촉매 특성에 하소 온도가 미치는 영향

지 명준a, 김 정현a, 류 철희a, 고 윤택c, 이 영인a,b, *
a서울과학기술대학교 신소재공학과
b서울과학기술대학교 분말기술연구소
c코웨이엔텍 연구팀

초록


    Seoul National University of Science and Technology

    1. 서 론

    최근 수산화 라디칼(hydroxyl radical)과 활성산소(activated oxygen)의 강력한 산화 능력을 활용하는 광촉매 기반 고도산화처리(advanced oxidation process, AOP) 수질 개선 기술은 기존 염소계열의 소독제, 오존 및 자외선 처리의 한 계를 극복할 수 있는 방법론으로 큰 관심을 받고 있다[1- 3]. 특히, 이질적 광촉매작용(heterogeneous photocatalysis) 을 기반으로 한 수용성 매개체에서의 오염물 제거는 효율 적이고 지속 가능한 특성 때문에 많은 관심을 받아 왔다 [4, 5]. 본 기술의 궁극적인 목표는 태양광 에너지와 광촉 매를 이용하여 수용액 내 각종 유해물질을 완전히 제거하 는 것이며, 이러한 목표를 달성하기 위해서는 오염 물질을 적절하게 흡착하며, 우수한 양자 효율을 갖는 광촉매가 필 요하다.

    일반적으로 광촉매 반응은 입사된 광자(photon)에 의해 형성된 전자와 홀 쌍에 의해 개시된다. 따라서 가시광 영 역에서 전자의 여기가 가능한 밴드 갭 에너지(band gap energy)를 갖는 광촉매는 자외선 영역에만 국한되는 광촉 매에 비해 태양광 조사에 대해서 높은 양자 효율을 나타 낸다[6, 7]. 다양한 가시광 활성 광촉매 중에 bismuth vanadate(BiVO4)는 가시광 영역에서의 우수한 광촉매 효 율을 나타내어 상당한 주목을 받고 있다[8, 9]. BiVO4는 tetragonal zircon, tetragonal sheelite와 monoclinic sheelite 의 세 가지 결정구조를 갖는 동소체이다. BiVO4의 광촉매 효율은 결정구조에 큰 영향을 받으며, monoclinic 구조는 다른 두 가지의 구조와 비교하여 우수한 효율을 나타내는 것으로 보고되고 있다[8, 9].

    광촉매의 비표면적(specific surface area)은 오염 물질의 흡착과 광화학적 반응 면적을 결정하는 중요한 요소이기 때문에, 광화학적 반응 속도에 큰 영향을 미친다. 이러한 개념을 바탕으로 비표면적의 극대화를 통한 광촉매의 효 율 개선을 위해 다양한 형상과 크기를 갖는 BiVO4 나노 구조체에 대한 연구가 진행되고 있다[8-11]. 특히 BiVO4 나노입자는 큰 비표면적을 나타내고, 상대적으로 합성이 간단하여 광촉매 기반 환경정화 연구에 활발하게 활용되 고 있다[12]. 하지만 이러한 나노입자는 표면 에너지를 최 소화하기 위해 쉽게 응집되어 광촉매 효율이 저하되는 문 제와 광화학적 반응 후 반응 매개체에 분산된 미세한 광 촉매를 회수하는 것이 어려워 2차 오염이 발생하는 한계 를 가지고 있다.

    1차원 구조의 나노섬유(nanofiber)는 나노크기의 직경과 다공성 구조, 더 나아가 큰 종횡비(aspect ratio)를 나타내 기 때문에 비표면적의 극대화가 가능하고 광촉매 반응 후 추출이 쉽다는 장점이 있다[13]. 이와 같은 구조적인 특징 을 갖는 나노섬유는 전술한 나노입자의 단점을 해결하고, 우수한 양자 효율을 나타내므로 큰 관심을 받고 있으며, 전기방사와 열처리를 결합한 제조 공정은 산화물 나노섬 유를 간단하게 대량으로 합성할 수 있는 유일한 방법론으 로 간주할 수 있다. 더욱이 전술한 공정으로 제조된 나노 섬유는 형태 유연성, 3차원 개방형 구조의 구조적 특징을 나타내어 환경정화용 필터로 응용하기가 쉽다.

    일반적으로 전기방사와 하소 공정으로 합성된 나노섬유 는 미세한 나노결정체가 집합된 구조를 갖는다. 따라서 나 노섬유의 광촉매 특성은 나노섬유를 구성하는 결정의 결 정화도와 크기에 크게 의존한다[14]. 지금까지 상기 공정 으로 제조한 BiVO4 나노섬유에 대한 보고가 일부 있었지 만, 나노섬유를 구성하는 결정의 구조적 특성과 광촉매 특 성 간의 상관관계에 대한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 고분자와 Bi 및 V의 전구체가 균일하게 용해된 용액을 전 기방사하여 고분자/전구체 복합 나노섬유를 합성하였다. 고분자/전구체 나노섬유로부터 고분자를 제거하고 BiVO4 의 결정화를 유도하기 위해 하소를 실시하였고, 하소 온도 를 변화시켜 나노섬유를 구성하는 결정의 결정화도와 크 기를 제어하였다. 더 나아가 제조된 나노섬유의 광촉매 특 성을 분석하여 하소 온도에 따른 재료의 구조와 광촉매 특성간의 상관관계를 확인하였다.

    2. 실험 방법

    전기방사를 위한 용액은 bismuth(III) nitrate pentahydrate [Bi(NO3)3·5H2O, 98%, Sigma-Aldrich], Vanadyl acetylacetonate [VO(acac)2, 8%, Sigma-Aldrich] 그리고 polyvinylpyrrolidone (PVP, Mw: 1,300,000, Sigma-Aldrich)을 이용하여, 0.7276 g 의 Bi(NO3)3, 0.3977 g의 VO(acac)2와 0.8 g의 PVP를 8 ml 의 N,N-dimethylformamide(DMF, 99.8%, Sigma-Aldrich) 에 자력교반기를 이용하여 1시간동안 용해하여 제조하였 다. 용액의 점도는 점도계(Viscometer, Brookfield DV-II)를 이용하여 측정하였고, 약 81.5 cP로 확인되었다.

    제조된 용액의 전기방사는 용액 공급부(실린지, 실린지 펌프, 노즐, 니들), 전압 인가부(파워 서플라이, 니들 어댑 터) 및 포집부(드럼 컬렉터)로 구성된 전기방사 장치를 이 용하여 실시하였다. 먼저 전기방사 용액을 실린지(syringe) 에 주입한 후, 실린지 펌프(syringe pump)를 이용하여 노 즐을 통해 25 gauge(내경: 0.25 mm)의 니들(needle)이 결합 되어 있는 니들 어댑터(needle adopter)로 공급하였다. 전 기방사에 필요한 전압을 니들 어댑터에 고전압 발생장치 (high power supply)를 연결하여 인가하였고, 방사되는 나 노섬유를 포집하기 위해 니들에서 일정거리 떨어진 곳에 드럼 컬렉터(drum collector)를 위치시켰다. 전기방사는 기 초 실험을 통해 도출한 20 kV의 전압, 10 cm의 노즐의 끝 (tip)과 포집부(collector) 거리, 0.5 ml/h의 공급유량(flow rate)의 조건으로 실시하였고, 전기방사가 실시되는 챔버 (chamber)는 40°C의 온도와 20% 이하의 습도로 유지하였다.

    전기방사를 통해 합성된 Bi(NO3)3/VO(acac)2/PVP 나노 섬유로부터 유기물을 제거하고, BiVO4로의 결정화를 유 도하기 위해 열처리를 실시하였다. 하소 온도는 PVP 주 사슬의 분해온도인 320°C를 고려하여 각각 350°C, 400°C, 450°C로 제어하여 나노섬유를 구성하는 결정의 결정화도 와 크기를 제어하였고, 열처리는 대기분위기에서 10시간 동안 실시하였고, 승온 속도는 분당 3°C로 설정하였다. 제 조된 나노섬유의 형상은 전계 방출 주사 현미경(field emission scanning electron microscopy, FE-SEM, JSM- 6700F)을 이용하여 분석하였고, 나노섬유의 평균 직경은 FE-SEM 분석으로 관찰된 미세조직 사진으로부터 약 200 개 이상의 나노섬유를 선택하여 사진 분석프로그램 (UTHSCSA ImageTool)을 이용하여 측정하였다. 합성된 나노섬유의 결정구조와 미세구조를 분석하기 위해, X-선 회절분석기(X-ray diffractometer, XRD, Rigaku, CuKα)와 투과전자 현미경(Transmission electron microscope, TEM, JEOL, JEM-2100F)을 이용하였고, 광 발광 분석(photoluminescence, PL, HORIBA, LabRAM HR-800)과 자외-가 시선 분광광도계(UV-Visible spectrophotometer, SHIMADZU, SolidSpec-3700)를 이용하여 제조된 나노섬유의 광학적 특 성을 확인하였다.

    제조된 분말의 광촉매 특성을 측정하기 위해, 100 ml의 Rhodamine B(RhB) 수용액(1×10-5 M)에 0.05 g의 합성된 나노섬유를 분산하여 준비하였다. 빛을 조사하기 전 광촉매 표면에서 흡착과 탈착의 평형상태를 이루기 위해 암실에서 30분간 차광하였다. 광원은 Xenon lamp(300W, PE300BF)를 사용하였고, cut-off 필터(Newport FSQ-GG395, 50.8 mm × 50.8 mm)를 장착하여 395 nm 이상의 가시광 영역의 빛만 을 조사하였다. 조사된 빛의 세기는 200W로 설정하였으 며, 시간별로 RhB 수용액의 탈색 정도를 분광광도계를 이 용하여 측정해 광촉매 특성을 평가하였다.

    3. 결과 및 고찰

    Fig. 1은 Bi(NO3)3/VO(acac)2/PVP을 포함한 용액으로 전 기방사를 하여 얻은 결과물의 FE-SEM 사진이며, 제조한 결과물은 나노 크기 수준의 지름과 수천 이상의 종횡비를 갖는 나노섬유의 형태를 보여주고 있고, 비드(bead)가 관 찰되지 않아 안정적인 상태로 전기방사가 진행된 것으로 판단된다. FE-SEM 사진과 이미지 분석프로그램을 이용하 여 측정한 지름 분포를 보여주는 Fig. 1(b)의 내부 그래프 로부터, 제조된 나노섬유는 유사한 지름을 갖고, 약 99.2 nm의 평균 지름을 갖는 것을 알 수 있다.

    제조된 Bi(NO3)3/VO(acac)2/PVP로부터 PVP를 제거하고 BiVO4의 결정화를 위한 열처리 온도가 나노섬유를 구성 하는 결정립의 결정화도와 크기에 미치는 영향을 확인하 기 위해, 10시간의 유지시간과 분당 3°C의 온도 상승 속 도를 적용하여 350°C, 400°C와 450°C에서 Bi(NO3)3/VO (acac)2/PVP 나노섬유를 열처리하였다. 열처리를 통해 제 조된 나노섬유의 결정구조는 X-선 회절 분석을 통해 확인 하였으며, 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 관찰된 회절 패 턴은 monoclinic sheelite 구조의 BiVO4(JCPDS #14-0688) 와 일치하였고, 다른 불순물 피크는 관찰되지 않아 합성된 나노섬유는 순수한 BiVO4로 확인되었다. 관찰된 회절 패 턴의 강도는 하소 온도가 상승함에 따라 증가한 것을 확 인할 수 있으며, (200)과 (002) 피크와 (240)과 (042) 피크 의 분리(spilt) 현상이 상대적으로 고온에서 열처리된 나노 섬유에서 더욱 명확하게 관찰되었다. 이러한 결과는 하소 온도의 증가에 따라 나노섬유의 결정성이 개선되었기 때 문에 나타난 것으로 설명할 수 있다. 제조된 나노섬유를 구성하는 결정의 크기는 X-선 회절 패턴의 반가폭을 이용 하여 식 (1)의 Scherrer’s eq.을 통해 계산하였다. 식 (1)의 λ는 Cu 타겟의 파장 1.5406Å이고, B는 주 피크의 반가폭, θ는 피크의 각도를 나타낸다. (121)과 (161) 피크의 반가폭 과 Scherrer 식을 통해 계산한 결정의 크기를 표 1에 나타 내었고, 하소 온도가 상승함에 따라 결정의 크기가 증가하 는 것을 확인할 수 있다.

    d = 0.9 λ B c o s θ
    (1)

    Fig. 3은 각각의 온도에서 열처리된 나노섬유의 FESEM 사진이다. 그림에서 알 수 있듯이, 열처리한 모든 결 과물은 유사한 지름을 갖는 나노섬유의 형태를 유지하는 것으로 확인되었지만, 하소 온도에 따라 일부 지름과 형상 의 차이를 확인할 수 있었다. 열처리된 모든 나노섬유의 평균 지름은 열처리 과정에서 PVP가 제거되어 열처리 전 보다 감소하였고, 각각 58.3 nm(350°C), 55.2 nm(400°C)와 51.5 nm(450°C)로 확인되었다. 온도 상승에 따른 나노섬유 의 지름 감소는 하소 온도가 증가함에 따라 나노섬유를 구성하는 결정들이 치밀화되는 과정에서 발생한 수축에 의한 것으로 설명할 수 있다. 또한, 온도 상승에 의한 수 축으로 상대적으로 고온에서 열처리된 섬유의 종횡비가 감소한 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 나노섬유의 지름 및 종횡비 감소는 상대적으로 높은 온도에서 열처리된 나 노섬유가 활발한 소결 현상에 의해 저온에서 열처리된 나 노섬유보다 큰 결정립으로 구성되었다는 것을 간접적으로 보여준다.

    하소 온도가 나노섬유를 구성하는 결정에 미치는 영향 을 자세하게 고찰하기 위해 TEM 분석을 하였고, 그 결과 를 Fig. 4에 나타내었다. Fig. 4(a)(b)에서 보여주듯이, 350°C에서 열처리된 나노섬유는 약 30 nm의 벽 두께를 갖 는 중공 구조로 확인되었다. 이러한 중공 구조는 전기방사 과정에서 급격한 용매의 증발과 함께 금속 전구체가 나노 섬유의 표면으로 확산되어, PVP는 내부에 존재하고 전구 체는 외부에 존재하는 상 분리 현상에 의한 것으로 보고 되고 있다[15, 16]. 중공 구조의 관찰 빈도는 온도가 상승 함에 따라 확연히 감소하였고, 전술한 바와 같이, 높은 열 처리 온도는 소결을 촉진하고, 이로 인해 수축이 발생하였 기 때문에 Fig. 4(i)(j)에서와 같이 치밀한 구조를 형성 하는 것으로 설명할 수 있다. 모든 온도에서 열처리된 나 노섬유는 잘 소결된 다수의 결정으로 구성되어 있으며, 350°C의 경우, 약 20 nm 수준의 결정들이 관찰되었고, 400°C에서는 나노섬유의 지름과 거의 유사한 약 50 nm 크 기의 결정들로 구성되어 있었으며, 450°C에서 열처리된 섬유는 400°C와 비교하여 섬유의 길이 방향으로 크게 성 장한 구조를 나타내었다. Fig. 4의 고해상도 TEM 사진과 selected area electron diffraction(SAED) 패턴은 나노섬유 를 구성하는 각각의 결정이 준수한 결정성을 가지고 있는 것을 보여준다. 하지만, 하소 온도가 상승함에 따라 SAED 패턴에서 관찰되는 패턴이 링(ring) 패턴에서 점(dot) 패턴 으로 변화하는 것을 통해 결정의 크기와 결정성이 증가한 다는 것을 알 수 있다. 회절 패턴을 분석한 결과로부터 제 조된 모든 나노섬유의 결정구조는 monoclinic sheelite 구 조의 BiVO4로 확인되었고, 이는 Fig. 2의 XRD 분석결과 와 잘 일치하였다.

    BiVO4 나노섬유의 광학적 성질은 UV/Vis 흡광 특성을 통해 확인하였고, 흡광도와 확산 반사율(diffuse reflection) 을 Kubelka-Munk식으로 변환한 그래프를 Fig. 5에 나타내 었다. Fig. 5에서 보여주듯이, 모든 열처리 온도에서 합성 된 BiVO4 나노섬유는 약 500 nm의 가시광 영역에서부터 강한 흡광도를 나타내었고, 밴드갭 에너지는 약 2.4 eV로 확인되었으며, 기존에 알려진 BiVO4의 밴드갭 에너지와 유사한 것으로 확인되었다[9-12]. 이와 같은 결과로부터 열처리 온도의 변화는 BiVO4의 흡광도와 밴드갭 에너지 에는 영향을 미치지 않는 것으로 간주할 수 있다.

    밴드갭 에너지를 포함한 광촉매의 흡광 특성을 제외하 고, 광촉매의 효율에 주요한 영향을 미치는 인자는 광 에 너지에 의해 생성된 전자-정공 쌍을 효과적으로 분리하여 재결합을 억제하는 능력과 반응물과의 흡착 및 촉매반응 을 위한 촉매의 비 표면적이다. 전기방사와 열처리 공정으 로 제조된 BiVO4 나노섬유의 광촉매 특성을 고려할 때, 전자-정공 쌍의 효과적인 분리를 위해서는 상대적으로 우 수한 결정성을 갖고 조대한 결정립으로 구성된 높은 온도 에서 열처리된 섬유가 바람직하지만, 반면에 비표면적의 관점에서는 저온에서 제조된 작은 결정립으로 구성된 중 공 구조가 유리하다고 할 수 있다. 따라서 전기방사로 제 조된 나노섬유는 적절한 열처리 온도를 설정해 최적의 광 촉매 특성을 나타내도록 제어하는 것이 중요하다. Fig. 6 은 다양한 온도에서 합성된 나노섬유의 광촉매 특성을 확 인하기 위해, RhB에 대한 탈색(degradation)효율을 광 조 사(irradiation) 시간에 따라 측정하였다. 일반적으로 유기 물질의 광분해 반응은 식 2와 같은 Langmuir-Hinshelwood 속도식을 따르고, 이를 적분해 식 3과 같이 유사 1차 속도 식으로 표현할 수 있다[17, 18]. 다음 식에서 CoC는 각 각 반응 유기물의 초기 및 특정 반응시간(t) 후의 농도이 며, kapp는 유사 1차 속도 상수이다.

    d c d t = k C
    (2)

    ln C C 0 = k a p p t
    (3)

    Fig. 6(a)에서 보여주듯이, 광촉매 특성 분석을 위한 빛 을 조사하기 전, 나노섬유 표면에서 RhB의 흡착과 탈착이 평형상태가 될 수 있도록 30분간 암실에 위치시켰으며, 이 과정에서 흡착된 RhB의 수준은 낮은 온도에서 합성된 나 노섬유가 더 큰 값을 나타내었다. 이는 치밀화가 충분히 진행되지 않았고, 중공 구조로 되어 있어 보다 큰 비표면 적을 가져 많은 염료가 흡착된 것으로 해석할 수 있다. 광 이 조사된 이후에는 모든 나노섬유에서 RhB의 농도 감소 가 관찰되었지만, 열처리가 온도가 낮을수록 RhB의 농도 감소 속도가 빠른 것으로 확인되었다. 전술한 바와 같이, 나노섬유가 다공성 구조를 갖는 경우에는 비표면적의 증 가에 의해 더 넓은 반응 면적을 제공한다는 측면에서는 광촉매 효율의 개선을 도모한다고 설명할 수 있다. 또한 낮은 온도에서 합성된 나노섬유는 결정화도가 낮으므로 광 여기된 전자와 정공의 재결합이 촉진될 수 있지만, X- 선 회절 분석과 TEM 분석결과로부터 알 수 있듯이, 350°C의 나노섬유도 준수한 결정성을 갖고 있으므로 비표 면적에 의한 특성 개선이 더욱 유의미하게 나타난 것으로 판단된다. Fig. 6(b)는 시간에 따른 농도 변화를 식 (3)으 로 변환해 표현한 그래프이며, 350°C에서 합성된 나노섬 유가 가장 빠른 농도 감소를 나타내었으며, 유사 1차 속도 상수는 2.28×10-2/min으로 확인되었다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 전기방사 공정을 이용하여 약 99.2 nm의 Bi(NO3)3/VO(acac)2/PVP 나노섬유를 합성하였고, 이를 350°C, 400°C, 450°C에서 열처리하여 나노섬유의 미세구 조, 나노섬유를 구성하는 결정립의 결정화도와 크기를 제 어하면서 BiVO4 나노섬유를 성공적으로 합성하였며, 평 균 직경은 각각 58.3 nm(350°C), 55.2 nm(400°C)와 51.5 nm(450°C)로 확인되었다. 유기물질의 제거와 BiVO4로의 결정화를 유도하기 위한 열처리 공정온도가 상대적으로 낮은 경우, 미세한 기공을 포함한 중공 구조의 나노섬유 를 합성할 수 있었으며, 온도가 상승함에 따라 나노섬유 의 구조는 치밀한 구조로 변화하였고, 결정성이 우수한 조대한 결정립으로 구성되었다. 제조된 나노섬유는 가시 광 영역에서 높은 흡광도를 나타내었고, 약 2.4 eV의 밴드 갭 에너지를 갖는 것으로 확인되었고, 열처리 온도에 따 른 특별한 흡광 특성의 차이는 관찰되지 않았다. 제어된 미세구조를 갖는 나노섬유의 광촉매 특성은 광 조사에 의 한 RhB의 분해 수준을 확인하여 평가하였으며, 열처리 온도가 낮을수록 우수한 광촉매 효율을 나타내었다. 350°C에서 합성된 BiVO4 나노섬유는 2.28×10-2/min의 가 장 우수한 유사 1차 속도 상수를 보여주었으며, 이를 통 해 BiVO4의 나노섬유를 구성하는 결정립의 미세한 크기 와 나노섬유의 다공성 구조에 따른 비표면적의 증가가 광 촉매 효율을 개선하는 데 주요한 인자로 작용한다는 것을 확인하였다.

    감사의 글

    이 연구는 서울과학기술대학교 교내연구비의 지원으로 수행되었습니다.

    Figure

    KPMI-27-3-226_F1.gif
    (a) Low and (b) high magnification FE-SEM images of electrospun Bi(NO3)3/VO(acac)2/PVP nanofibers. The inset is a diameter distribution of the nanofibers.
    KPMI-27-3-226_F2.gif
    X-ray diffraction patterns of nanofibers synthesized by an electrospinning followed by a calcination at (a) 350°C, (B) 400°C and (C) 450°C for 10 h in air.
    KPMI-27-3-226_F3.gif
    FE-SEM images of nanofibers synthesized by an electrospinning followed by a calcination at (a) 350°C, (b) 400°C and (c) 450°C for 10 h in air.
    KPMI-27-3-226_F4.gif
    (a, e, i) Low- and (b, f, i) high- resolution TEM images and (c, h, l) SAED patterns of the BiVO4 nanofibers synthesized at different temperature at (a-d) 350°C, (e-h) 400°C and (i-l) 450°C.
    KPMI-27-3-226_F5.gif
    (a) The UV-vis absorption spectra of synthesized BiVO4 nanofibers and (b) the plot of (ahv)2 vs energy (hv) for the band gap energies.
    KPMI-27-3-226_F6.gif
    (a) Kinetics of the photocatalytic degradation of RhB by the BiVO4 nanofibers synthesized at different temperatures and (b) first-order linear transforms ln(C/C0) = kt.

    Table

    Crystallite sizes calculate by Scherrer’s equation from X-ray diffraction peaks

    Reference

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