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纳米TiO2光催化剂能将一些毒性大、生物难降解的有机污染物彻底催化氧化为H2O和CO2等小分子,且因其光催化活性高、化学性质稳定、无毒无害等特性被广泛研究和应用。但纳米TiO2的禁带宽度大,在实际应用中还存在光响应波长短等问题。开展纳米TiO2掺杂改性研究,拓展TiO2的光谱响应范围,使其光响应波长由紫外区(波长300-400nm)红移至可见光区(波长400-800nm),将有利于光催化氧化技术在废水处理中的推广应用。本论文研究N、Zn共掺杂纳米TiO2(简称NZTO)光催化剂的制备及其应用,以TiOSO4和ZnSO4·7H2O为原料,NH3-H2O为沉淀剂,采用化学共沉淀法制备具有可见光催化活性的NZTO纳米粉体,讨论了pH、反应温度、反应时间、超声陈化时间、氨水浓度等对NZTO纳米粉体前躯体性能的影响。通过TG-DTA、XRD、UV-VIS等手段对NZTO纳米粉体进行表征。在本实验条件下,制备NZTO纳米粉体的最佳工艺条件为：pH为8、反应温度为室温、反应时间为30min、超声20min、陈化时间为60min、氨水浓度为7mol/L,剧烈搅拌,缓慢滴定,制得24.5nm的NZTO纳米粉体,其光吸收区域由原来的紫外光区拓展至可见光区,光催化效率比未掺杂的纳米Ti02高,极大程度上提高了对太阳光的利用。将制备的NZTO纳米粉体应用于偶氮染料甲基橙为模拟污染物的有机废水,进行了光催化反应研究,并考察了不同条件下的NZTO纳米粉体对甲基橙水溶液的催化降解性能。通过正交设计实验得出降解甲基橙的最佳工艺条件为：光照时间6h,初始浓度5mg/L,pH为1、催化剂投加量1g/L,氧化剂(H2O2)加入量0.8mL/500mL。另外,还采用正交设计实验的方法考察了pH值、Zn掺杂量、煅烧温度等不同条件下所制得的NZTO纳米粉体,在太阳光下的光催化性能研究。实验结果表明：pH值为9,Zn掺杂量为2%,煅烧温度为500℃下制备的纳米粉体的光催化降解率最高。并在最佳条件下做验证实验,得出在太阳光下照射6h,有超声分散、搅拌的条件下降解甲基橙,其降解率高达98.2%,光催化剂重复使用4次后降解率仍可到达74.2%。