以二氧化钛（TiO₂）为代表的纳米半导体光催化技术,在分解水产氢和环境治理方面显示出了突出的应用价值。包括纳米催化剂的制备、大气环境的净化、杀菌消毒等产业化应用方面也取得了实质性的进展。虽然目前的氧化钛纳米粉体、薄膜或多孔氧化钛已经能满足TiO₂ 光催化材料的高性能要求,并在实验室大量使用,但是由于分离或成本的问题,光催化技术真正大规模应用于实际难降解有机污染物体系还存在许多问题。本课题组采用无定型水合氧化钛（TiO₂·nH₂O）代替锐钛型TiO₂ 与K₂CO₃反应,低温固相烧结合成出钛酸钾晶须,显著降低了反应生成温度;此外,以钛酸钾晶须作为前驱体,用离子交换法制得的高比表面介孔TiO₂ 晶须,具有微米级尺寸,同时又有与P-25 相当的高光催化活性,克服了纳米TiO₂不易分离回收的困难,解决了实际应用中产业化的问题。然而,目前对于钛酸钾晶须低温固相合成的机理及介孔TiO₂晶须为何具有高比表面、高光催化活性的机理尚不清楚。本论文首先在前人工作的基础上,考察了以TiO₂·nH₂O 作为反应物低温固相合成钛酸钾晶须的机理,证实了起始原料的混合状态是影响固相反应的重要因素,从微观角度上解释了TiO₂·nH2O 具有较高反应活性的原因,为低温固相合成的研究提供了新的途径。其次,对于合成出的最终产物介孔TiO₂ 晶须,通过不同温度下煅烧的样品的孔结构数据的测定,考察了煅烧过程中介孔TiO₂ 晶须的结构变化,建立了孔结构模型,从结构角度解释了其具有高比表面积的原因,为今后催化体系的选择和结构-性能的研究奠定了基础。具体的研究内容及结果可归纳如下: 用XRD,TEM 以及BET 等表征手段,对不同温度下热处理的反应原料TiO₂·nH₂O 进行表征和分析,结果表明其晶粒大小和结晶度均随着热处理温度的升高逐渐增大,600℃开始发生部分团聚。用热分析法,XRD 及TEM 等表征方法分别研究了锐钛型TiO₂-K₂CO₃体系及TiO₂·nH₂O-K₂CO₃体系的混合状态。XRD 表征结果表明,TiO₂·nH₂O-K₂CO₃ 体系,相较与锐钛型TiO₂-K₂CO₃ 体