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纳米TiO2因其优异特性在光催化领域显示出广阔的应用前景。目前,光催化研究的核心内容就是提高光催化活性,其中离子掺杂是TiO2改性提高其催化活性的常用方式。考虑到杂多酸具有光氧化和携带电子性能,并且从有利于催化剂循环使用方面的考虑。本文以磷钨酸(PW)为掺杂剂,采用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂的TiO2薄膜(PW/TiO2),并用多种手段对催化剂的粒径、晶型和形态进行了表征。以对氯苯酚(4-CP)为模拟废水,进行了光降解实验研究和动力学分析,提出了可能的光催化反应机理。得到了以下主要结论:(1)以钛酸四丁酯为前驱物,乙醇为溶剂制备TiO2和PW/TiO2溶胶,用浸渍提拉法制备了薄膜。通过XRD、FT-IR等手段表征,考察了烧结温度、磷钨酸的掺杂等因素对TiO2晶型的影响。结果表明,制备的光催化剂晶型主要为锐钛矿型,单一TiO2高温烧结后存在金红石型;掺杂后磷钨酸仍然保持了Keggin结构,并提高了锐钛矿型向金红石型相变温度,不同的掺杂量也影响了晶型的转变。(2)通过光降解4-CP实验,研究了TiO2和PW/TiO2薄膜的光催化活性,考察了薄膜的掺杂量、烧结温度、4-CP溶液初始浓度和pH值因素对催化剂的影响,结果得出最佳光降解条件为:PW与TiO2摩尔比为0.010:1、烧结温度为600℃、4-CP溶液初始浓度30mg/L和pH=5。而且薄膜性能稳定,可回收再利用。磷钨酸具有明显的促进TiO2光催化活性的作用。(3)以钛酸四丁酯为前驱物,乙酸为溶剂低温下制备TiO2和PW/TiO2溶胶,用浸渍提拉法制备了薄膜。通过XRD、SEM、UV-Vis漫反射等手段表征,结果表明低温制备的纳米催化剂具有锐钛矿晶型;磷钨酸掺杂到TiO2中仍保持Keggin结构,并控制了粒子高温烧结过程中的长大。通过光催化降解4-CP溶液表明了480℃烧结的掺杂量摩尔比0.020:1的PW/TiO2薄膜催化活性最高。