DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.149825

通过重复静电纺丝工艺制备的Bi（Er3+-Yb3+）VO4纤维具有极好的晶丝相容性。与传统的光催化材料相比，本工作所制备的纤维具有比表面积大、三维编织能力强、太阳能利用率高、再生性好、结构可控等优点。利用Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2辐射跃迁实时监测和反馈催化降解过程的工作温度，其灵敏度非常高。通过拓宽BiVO4的光响应范围并抑制光生电荷的重组，可大大提高光催化效率，上述现象可归因于稀土离子的成功掺入。在模拟太阳光照射下，亚甲基蓝（MB）的最大降解效率为98.7％，降解常数K高达0.116/min，且在近红外（NIR）照射下具有相同的降解趋势。总之，具有灵敏温度反馈性能的高效催化纤维为多功能光催化材料在极端恶劣环境中的应用提供了新的视角，以应对紧迫的能源和环境挑战。

图1.m-Bi（Er3+-Yb3+）VO4纤维的双功能原理和潜在应用示意图。

图2.BVO和BVOEY纳米线的XRD图。

图3.（a）BVOEY纳米线的拉曼光谱，（b）BVOEY纳米线的UV-Vis漫反射光谱，（b）插图：BVOEY纳米线的带隙能量。

图4.在不同放大倍率下，第一次纺丝后煅烧的BVO纳米线（a，b），BVOE0.75纳米线（c，d）以及通过第二次纺丝制备的BVO/PAN（e，f）和BVOE0.75/PAN复合纤维（g，h）的SEM图像。

图5.BVOE0.75纳米线（左侧）和BVOE0.75/PAN复合纤维（右侧）的元素图谱和EDS光谱。

图6.（a）BVOEY/PAN复合纤维在模拟太阳光照射下对MB的光催化降解；（b）BVOEY/PAN复合纤维降解MB的一级动力学拟合曲线；（c）BVOE0.5Y1.5/PAN复合纤维样品上MB的紫外可见光谱随照射时间的变化，插图（c）：在全光谱光照射下，BVOE0.5Y1.5/PAN复合材料上的MB溶液随时间演变的摄影图像；（d）BVOE0.75Y1.5/PAN复合纤维降解MB的回收性能，（d）插图：参与光催化过程后的BVOE0.75Y1.5/PAN复合纤维的三张对比照片。

图7.（a）BVOEY/PAN复合纤维和纳米线在模拟太阳光照射下对MB的光催化降解；（b）在近红外光照射下，BVOEY/PAN复合纤维对MB的光催化降解；（c）BVOEY/PAN复合纤维在模拟太阳光照射下的光电流响应。

图8.（a）BVOEY纳米线，（b）BVOE纳米线，（c）BVOEY/PAN复合纤维和（d）BVOE/PAN复合纤维在977nm激发和280mW固定功率下的上转换发射光谱。

图9.BVOE0.5Y1.5纳米线在977nm辐照下的上转换发射光谱。插图：发射强度取决于BVOE0.5Y1.5纳米线的激发功率。

图10.（a）BVOE0.5Y1.5纳米线和（b）BVOE0.5Y1.5复合纤维在303K至373K下随温度变化的频率上转换光谱。插图：上转换发射强度比I525/I553与温度的函数关系。

图11.（a）BVOE0.5Y1.5纳米线和（b）BVOE0.5Y1.5复合纤维的灵敏度与温度之间的关系。