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一、催化剂的制备及表征本文以钛酸丁酯为钛源,膨胀石墨为载体,采用浸渍法制备了一系列光催化剂TiO2/膨胀石墨。在钛酸丁酯和无水乙醇的混合液中加入计量的Fe（NO3）3·9H2O,混合均匀,再加入可膨胀石墨,浸渍,烘干,焙烧制备了铁掺杂型催化剂。考察了焙烧方法、停留时间、焙烧温度、负载量等因素对催化剂性能的影响,并采用XRD、BET、Raman、SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂在850℃的马弗炉中自然降温变温焙烧时,随着催化剂停留时间的延长,逐渐出现TiO2锐钛矿晶型,当停留时间为6 h时,TiO2锐钛矿晶型的比例达到最大,当停留时间为7 h时,大部分TiO2的高活性锐钛矿相已经转变为低活性金红石相;由Raman图可知,随着催化剂在马弗炉中停留时间的延长,逐渐出现锐钛矿晶型的特征峰,当停留时间为6 h时,锐钛矿晶型的衍射峰强度达到最大,这与XRD的衍射结果相一致。当停留时间为7 h时,膨胀石墨的结构被破坏;由BET图可知,膨胀石墨和制得的催化剂均为大孔型结构,而且负载了TiO2后的膨胀石墨具有更好的吸附性能。对恒温焙烧条件下制备的催化剂进行了表征,由XRD谱可知,催化剂在马弗炉中以600℃恒温焙烧2 h,高活性锐钛矿相TiO2的比例高,而且膨胀石墨保持着完好的结构;SEM结果表明,600℃焙烧2 h的催化剂,载体膨胀石墨具有很好的网络层状结构,而在850℃马弗炉中降温6 h取出的催化剂,具有更加优越发达的网络状结构,主要是因为在高温下,膨胀石墨膨化更完全。本文以光催化降解苯和染料为探针反应,通过考察苯和染料的降解率来评价催化剂的性能。二、催化剂对苯的降解性能研究本文对不同催化剂的性能进行了研究,以光催化降解空气饱和苯为探针反应,对不同停留时间制备的催化剂进行考察。结果表明,催化剂在850℃放入马弗炉中自然降温变温焙烧6 h,催化剂的活性较高,苯的降解率大于60%,且具有很好的稳定性。实验中还发现,不同停留时间制备的催化剂均具有较好的寿命,反应100 h后,催化剂的活性几乎不变;对不同负载量的催化剂进行了考察,结果表明,催化剂的负载量为8%时具有较好的活性,当反应物流量为10 ml/min时,苯的降解率达到了60%,当负载量继续增加时,催化剂的活性几乎不变;对铁掺杂型催化剂进行了考察,结果发现,Fe掺杂型催化剂在降解苯时具有明显的优越性,苯的降解率稳定在75%左右,掺杂法制备的催化剂具有较好的寿命,反应110 h,催化剂的活性保持不变。三、催化剂对染料的降解性能研究以染料甲基紫,乙基紫,甲基橙的降解为探针反应,评价了不同焙烧温度下制备的催化剂的活性。反应在自制的不锈钢暗箱中进行。结果表明,当催化剂在600℃的马弗炉中恒温焙烧2 h时,催化剂具有较高的活性。染料甲基紫,乙基紫,甲基橙的脱色率分别达到98%,98%,96%,表明本文所制备的催化剂对染料具有很好的脱色性能。从吸附实验可以看出,所制备的催化剂对染料具有很好的吸附性能,由于吸附作用染料甲基紫,乙基紫,甲基橙的脱色率分别达到88%,89%,86%,这与膨胀石墨具有独特的网络状孔结构,具有很强的吸附性能有关。研究表明,本文制备的催化剂对染料具有很好的吸附和降解性能。