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光催化氧化技术是近几年发展起来的一种理想的环境污染治理技术。但是,通常应用于治理环境污染的半导体光催化材料TiO2在可见光区域内没有响应,仅能在紫外光区有响应,只能用紫外光来激发。而太阳光谱中紫外光区占不到5%,可见光区则占43%。因此,探寻光活性好,对可见光响应的光催化材料以解决光催化效率、提高光催化反应速度、拓宽光谱响应范围、增加太阳光的利用率、扩大应用范围,已成了光催化领域中需要迫切解决的问题。本文主要工作及其结果如下: (1) 用均匀沉淀法合成二元纳米复合材料TiO2/ZnO,研究了其合成条件及其烧结过程,确定了工艺线路和工艺参数,并利用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),差热—热重分析(DTA—TG),紫外—可见光谱(UV—Vis)等手段分别对二元复合材料TiO2/ZnO的结构、形态、粒径、紫外—可见光吸收等性能进行了表征,结果表明:复合材料半导体光催化剂的粒子均为球型,尺寸约为20 nm,粒子分布较均匀,颗粒团聚现象少,在紫外、可见光区均有强吸收,光响应波长由纯TiO2的388nm左右拓宽到可见光区。 (2) 在太阳光照射下,以有机染料模拟工业废水为处理对象,研究了自制纳米复合材料TiO2/ZnO的光催化活性,并对自制纳米复合材料TiO2/ZnO在有机染料中的光催化降解处理做了初步应用,其结果:在目光照射60min后,有机染料的降解率、CODCr均可达90%以上,自制复合材料TiO2/ZnO光催化活性高于纯TiO2的光催化活性,光催化反应符合一级动力学方程。由此表明:纳米TiO2/ZnO复合材料改善了光催化剂对可见光的光谱响应,提高了对太阳光利用效率,对染料废水的降解脱色反应具有很好的光催化活性及催化效果。