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随着现代化工业的发展,大量染料废水排放到江河湖海中,对水环境造成严重的污染。印染废水的组成复杂、色度高,传统方法对印染废水的处理效果不佳,效率不高。二氧化钛半导体光催化法降解染料废水是一种新兴的环境治理技术,具有处理效率高、操作条件可控、设备工艺简单、廉价、无毒、稳定性好等优点。但二氧化钛作为光催化剂存在两大问题：其一是二氧化钛光催化半导体载流子复合率高,量子效率低；其二是粉末状二氧化钛光催化体系易团聚,难回收,给实际应用带来了一定的困难。本论文以解决以上问题为目的,具体研究内容如下：(1)利用溶胶凝胶法采用正交试验设计以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,乙醇为溶剂制备纳米二氧化钛。并对纳米二氧化钛光催化剂的制备条件进行了研究：当各反应物体积比为V [Ti(OC4H9)4]:V (HAC):V (H2O):V (C2H5OH)=3:2:5:14,煅烧温度为450℃时制得的二氧化钛光催化剂的催化活性最高,为26.4%。影响二氧化钛光催化降解效果的因素排列顺序为：蒸馏水>煅烧温度>冰醋酸加入量>无水乙醇用量。电化学循环伏安曲线分析与催化效果一致。(2)采用溶胶-凝胶法,以硝酸银为银源,尿素为氮源制备了Ag-TiO2、N-TiO2、Ag-N-TiO2光催化剂,在理论计算的指导下,利用XRD、TEM、EDS进行样品表征,并对其催化效果进行评价及电化学循环伏安曲线分析。实验结果表明：所得样品均为锐钛矿相二氧化钛,所制备样品由于适量银和氮元素的影响一方面抑制了二氧化钛由锐钛矿相向金红石相的转变过程,另一方面提高了其光催化性能。经过对金属及非金属掺杂方式和掺杂量的研究结果可以看出,单掺杂量均为0.05%时,光催化效果最佳。而共掺杂后由于两种元素协同作用使二氧化钛光催化性能进一步提高。在紫外灯照射下,1h内0.05%Ag-TiO2、0.05%N-TiO2、0.05%Ag-0.05%N-TiO2对甲基橙降解率显著高于纯TiO2,分别为50.0%、41.3%、62.6%。电化学循环伏安曲线分析与催化效果一致。(3)采用溶胶-凝胶法,以Si02做为载体,制备了负载型光催化剂。再将金属银、非金属氮作为掺杂元素通过溶胶-凝胶法对TiO2/SiO2光催化剂进行改性研究。采用FTIR、XRD、TEM、EDS进行样品表征,并对其催化效果进行评价及电化学循环伏安曲线分析。实验结果表明：纳米TiO2与Si02基质之间存在着Ti-O-Si键。负载后出现核壳形貌。适量SiO2负载可提高Ti02的光催化活性,最佳负载量为40%。在紫外灯照射下,1h内40%TS、0.05%Ag-40%TS、0.05%N-40%TS、0.05%Ag-0.05%N-40%TS对甲基橙降解率显著高于纯Ti02,分别为41.9%、59.5%、46.3%、73.6%。银,氮元素掺杂进入负载型催化剂中,共掺杂后TiO2/SiO2催化剂对甲基橙的降解率高于银,氮单一掺杂。由于Si02不是、半导体,负载后的光催化剂电化学循环伏安曲线分析与催化效果不一致。(4)采用溶胶-凝胶法,选择磁性γ-Fe2O3作为磁性核心,在负载催化剂TiO2/SiO2内增加γ-Fe203磁心,制备出TiO2/SiO2/γ-Fe2O3复合型光催化材料。选取金属Ag、非金属N作为掺杂杂元素,对TiO2/SiO2/γ-Fe2O3催化剂掺杂改性。采用多种方法如XRD、TEM和VSM对制备的催化剂进行表征,并对其催化效果进行评价。实验结果表明复合型光催化剂的XRD谱TiO2/SiO2/γ-Fe2O3图显示为锐钛矿刑二氧化钛,与标准衍射卡片对比,其特征衍射峰非常明显,且没有其他杂质峰出现。TEM图片显示制备出的磁性负载型光催化剂具有核-壳结构。磁性测试证明了该催化剂具有顺磁性能,并能通过外加磁场有效地进行固液分离。适量负载可提高Ti02的光SiO2/γ-Fe2O3催化活性,最佳负载量为40%。在紫外灯照射下，1h内对40%TSF、0.05%Ag-0.05%N-40%TSF甲基橙降解率显著高于纯TiO2,分别为42.2%、74.3%。