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目前，抑制TiO2光催化过程中光生电子和空穴的复合、提高TiO2光催化剂的量子产率是TiO2光催化剂领域研究的重要课题之一。同时，寻找合适的载体将TiO2固定化，解决其分离和回收的难题也是目前TiO2光催化剂领域研究的一个热点。本论文对此展开研究：第一，采用溶胶凝胶法，分别制备了Mg2+，Ca2+，Sr2+，Ba2+四种碱土金属离子掺杂的TiO2光催化剂，通过XRD、IR等表征手段，研究其晶型和表面结构，采用孔雀石绿（MG）降解体系评价其光催化活性。实验发现，碱土金属离子掺杂TiO2后的样品紫外光活性均有所增强，Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的最佳掺杂量分别为0.6%、1.0%、1.0%、1.0%，其中Mg2+掺杂TiO2后的样品紫外光催化性能最佳。当Mg2+掺杂量为0.6%，煅烧温度为600℃，催化剂加入量为1.0g·L-1，MG废水pH=7.0，初始浓度为10mg·L-1的MG的降解率达88%，并讨论了Mg2+掺杂TiO2光催化剂影响光催化活性的机制。第二，在1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Hmin]PF6）离子液体-水的混合溶剂中，采用液相-沉淀法制备了稀土金属离子La和Ce共掺杂的TiO2光催化剂。通过XRD、SEM、FT-IR对其进行表征，由于La和Ce的共掺杂和离子液体的共同作用抑制了TiO2的晶相转变温度。紫外光照射下2%La-0.04%Ce-TiO2样品能快速降解甲基橙，近一级反应速率常数（k=0.02078）分别为锐钛矿相TiO2、2%La-TiO2、0.04%Ce-TiO2样品的4.2倍、1.3倍、1.7倍。用2%La-0.04%Ce-TiO2光催化剂降解了三种染料废水（诺威克隆Yellow，Olive和Navy），效果良好。第三，采用溶胶-凝胶法，以活性炭（AC）为载体，制备了不同TiO2负载量的TiO2/AC复合光催化剂，借助XRD、SEM和FT-IR对其进行了表征。XRD分析表明，所得TiO2/AC复合光催化剂为锐钛矿相晶体结构；SEM图可清晰地看到活性炭的孔道结构和其上负载的TiO2；FT-IR分析可知，在1100cm-1处出现了Ti-O-C键的吸收峰，证实了TiO2和AC通过化学键的连接形成了复合材料。光催化实验表明，当TiO2/AC复合光催化剂的理论负载量为30%、加入量为1.5g·L-1，MG染料废水的初始浓度为50mg·L-1、pH=7.0时，降解率达到了99%，且催化剂可重复使用。