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以微米级电气石为载体,采用溶胶—凝胶法制备了纳米TiO2/电气石复合光催化剂,通过光催化降解甲基橙实验考察复合光催化剂的活性。研究表明:制备复合颗粒的最佳工艺条件为钛酸丁酯:无水乙醇:水:二乙醇胺=1:30:1:1(摩尔比),水解温度为40℃;焙烧温度为550℃;负载3次。SEM显示纳米TiO2球形粒子先形成微粒簇,再均匀包覆在电气石表面形成颗粒膜层;TiO2粒子的平均粒径为18nm;复合光催化剂对甲基橙溶液的降解率为60.2%,明显优于纯TiO2(40.9%)。对电气石提高TiO2光催化效率的机理进行分析,电气石的表面电场有利于抑制光生电子—空穴对的重新复合,从而提高光量子效率。 为了进一步提高复合光催化剂的催化效率,在纳米TiO2/电气石复合光催化剂制备过程中添加聚乙二醇(PEG),增加颗粒膜层的比表面积,或掺杂稀土元素改性。实验表明:添加20%(摩尔含量)的PEG-600,甲基橙的降解率从60.2%提高到85.1%;掺杂1%(质量含量,下同)的Y元素,甲基橙的催化降解率提高到88.4%,掺杂0.8%的La元素,降解率为93.6%。对PEG(或稀土元素)与电气石共同提高TiO2光催化作用的机理进行了初步分析。