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挥发性有机化合物(VOCs)在催化剂界面上的化学行为及降解机制是污染控制化学领域重要的研究课题。高级氧化技术被认为是降解去除VOCs的有效手段之一。其中,以半导体作催化剂的光催化氧化技术是近来被广泛研究的热点。光催化氧化技术是一项耗能低、易操作、无二次污染,具有广泛应用前景的新技术。然而其实际应用仍然受光催化效率较低所限制,因此,发展高效光催化剂已经成为一项重要的研究课题。众所周知,无机材料的形貌对其多样化的性能及其相应的应用有重要的影响,因此,制备特殊形貌的半导体纳米材料,可以有效的改善其光学性质,提高其光催化性能。红外光谱技术是环境催化反应及机理研究中最有效的手段之一,尤其是在原位条件下对反应体系及催化剂表面活性基团的研究优势明显。本文合成ZnO/Zn2TiO4核壳纳米线,并且对材料进行了系统的表征和光催化降解性能的研究。利用原位红外光谱技术为主要研究手段,以典型挥发性有机化合物丙酮在ZnO/Zn2TiO4核壳纳米线表面的光催化反应为主要研究内容,从而为环境催化,特别是气态污染物的催化降解引入原位红外光谱分析方法。围绕以上内容,主要开展了以下几方面的工作：(1)应用ZnO纳米线为反应模板,成功制备出ZnO/Zn2TiO4核壳纳米线。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段表征材料结构信息。使用表面光电压(SPV)光谱表征了材料的光生电荷分离能力。(2)以原位红外光谱技术为主要手段,研究了丙酮在ZnO/Zn2TiO4核壳纳米线表面的光催化反应行为,并讨论了催化反应机理。在光催化氧化过程中,丙酮与催化剂表面羟基作用,生成CO2、CO和中间体甲酸盐类物质,延长光照时间,CO2和甲酸盐类物质转化为碳酸盐类物质,吸附于催化剂表面。与P25的光催化效果对比实验表明,ZnO/Zn2TiO4核壳纳米线具有比P25更高的光催化活性。