【摘 要】
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TiO2以其优异的光电特性和化学稳定性及无毒、价廉等优点,自问世以来就在光催化研究领域倍受关注,但是其较高的光生载流子复合率和较低的太阳光利用率,极大地限制了它的应用
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TiO2以其优异的光电特性和化学稳定性及无毒、价廉等优点,自问世以来就在光催化研究领域倍受关注,但是其较高的光生载流子复合率和较低的太阳光利用率,极大地限制了它的应用范围及应用实效。因此如何降低二氧化钛光生电子和空穴的复合率并提高其对可见光的利用率,开发可见光下新型高效复合二氧化钛光催化剂,一直是光催化领域的热点研究问题。本文将金属掺杂分别与有机小分子敏化、无机酸表面修饰相结合,制备出两类新型二氧化钛光催化剂,有效提高了二氧化钛在可见光下降解有机污染物的性能。具体工作如下:（1）采用水热法合成了铜离子掺杂的光催化剂Cu-TiO2。以苯酚为目标化合物,探讨了包括Cu2+掺杂量、水热反应温度、水热反应时间和煅烧温度等制备条件对Cu-TiO2光催化性能的影响规律。（2）在Cu-TiO2基础上,利用有机小分子8-羟基喹啉（HQ）的敏化作用,采用水热法制备出新型纳米光催化剂Cu-TiO2@HQ,并利用X-射线衍射、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱和电化学阻抗谱等手段表征了催化剂的结构和性能,研究了可见光下Cu-TiO2@HQ光催化降解苯酚和四溴双酚A的性能,进一步通过电化学、光学表征和自由基捕获实验提出了Cu-TiO2@HQ可能的光催化反应机理。（3）通过浸渍法合成了无机酸（磷酸、氢氟酸、硼酸）修饰的HA/Cu-TiO2新型光催化剂,探讨了无机酸修饰对Cu-TiO2的晶相结构、组成及光吸收性能的影响,对比考察了可见光下不同无机酸修饰的HA/Cu-TiO2降解苯酚和双酚A的效果,并依据电化学、光学表征和自由基捕获实验提出了酸修饰影响Cu-TiO2活性的可能原因。
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