TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用

ＴｉＯ２多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物，使有害物质矿化为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及其它无机小分子物质。本文综述了ＴｉＯ２光催化的机理，提高光催化能力的途径，多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法，以及目前尚存在的一些问题，扼要介绍了近年来ＴｉＯ２光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景。  

二氧化钛的尺寸与光催化活性的关系

采用溶胶－凝胶法控制制备了晶粒尺寸从１０ｎｍ到８０ｎｍ的二氧化钛纳米半导体．用光催化降解苯酚作为模型反应，结合ＸＲＤ，ＤＲＳ，ＦＳ等表征手段，研究了纳米ＴｉＯ２的制备条件与其晶粒尺寸和相结构的关系，探讨了纳米ＴｉＯ２尺寸效应对其光催化活性的影响．发现当晶粒尺寸小于１６ｎｍ时，二氧化钛半导体具有了明显的尺寸量子效应．尺寸量子效应对提高ＴｉＯ２光催化降解苯酚的催化活性起了极为重要的作用．  

掺杂TiO2光催化膜材料的制备及其灭菌机理

采用sol-gel技术制备了掺杂TiO2膜,考察了制备条件对溶胶稳定性的影响,并从TiO2光催化反应的角度分析了膜功能材料的灭菌机理.结果表明,溶胶化过程中温度对掺杂胶体形成速度及胶体粒径分布影响很大,40℃时制备周期短,胶体稳定.TiO2膜材料的灭菌本质在于其光照激活后产生的自由基OH·和O-2·直接攻击细菌的细胞,致使细菌蛋白质变异或脂类分解,从而杀灭细菌并使之分解.TiO2膜功能材料的灭菌效果与TiO2晶相组成直接相关,其灭菌率随膜层中锐钛矿含量的增加而提高.  

TiO2光催化反应机理及动力学研究进展

光催化处理环境污染物是基于催化反应过程中的一些自由基对污染物的氧化或还原作用,反应途径通常是HO*攻击或空穴直接攻击,对可见光敏感的化合物也可能通过激发态来分解.动力学的表述多数符合L-H模式,广泛研究了L-H模式下的吸附与催化活性的关系,对动力学的研究也是了解其反应机理的重要途径.  

TiO2光催化剂的可见光敏化研究

报道了共溶液掺杂法对二氧化钛光谱特性进行了可见光敏化的研究结果。实验结果表明：钡掺杂的二氧化钛光催化剂在可见照射下，对初始浓度为５０μｌ／Ｌ硫化氢，小时转化率高达９６．９％，ＸＰＳ结果证明了二氧化钛晶格中有钒离子存在。粉末电导结果进一步揭示了钒掺反杂二氧化钛中呈现两种导电机制和光谱响应红移的内在原因。  

国产二氧化钛在光催化降解染料废水中的应用

研究了 几种国 产和进口 二氧化钛 在光催 化降解染 料污染 物方面的 应用． Ｘ 射线 衍射 及扫描电镜 分析结果 表明，锐 钛矿型含 量高以 及粒径 小的 二氧 化钛 能很 好地 催化 降解 有机 染 料． 不同结构染 料的降 解难易顺 序为： 酞菁类 ＞ 蒽醌类 ＞ 单偶氮 类； 降解 速度 与吸 附有 直接 关系 ． 搅 拌分散体系 和糊状 体系的实 验结果表 明，难于 生物降 解的高浓 度直接耐 晒大红 ４ Ｂ Ｓ 工业 染料 废水 可被光催化 降解并 矿化，国产 催化剂 可重复利 用多次 ，光源可采 用太阳 光．  

过渡金属离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进展

 对近年来利用过渡金属离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进行了综述．分析了掺杂金属离子的种类、掺杂浓度和掺杂制备方式等对TiO2光催化性能的影响，并提出了今后的研究方向．  

金离子掺杂对二氧化钛光催化性能的影响

利用高压钠灯作光源，在Au^3+-TiO2悬浮溶液中，通过紫外-可见吸光度与TOC测定证实亚甲基蓝能被快速脱色降解。金离子掺杂可大大提高TiO2的光催化活性，金离子的最佳掺杂摩尔分数为0.5%。通过表征催化剂的晶型，化学组成，荧光光谱，紫外-可见吸收光谱，电场诱导表面光电压谱，提示金离子改性的机理，紫外-可见吸收光谱证实金离子掺杂可增强催化剂在可见光区域的吸收能力，由于产生金杂质能级，金离子改性TiO2能被可见光激发。适量的金杂质能降低催化剂的荧光发射强度与电场诱导表面光电压谱强度。根据不同金离掺杂摩尔分数，荧光发射强度与电场诱导表面光电压谱强度从弱到强的排序与光催化活性比强到弱的排序是一致的。  

太阳能光解水制氢的研究进展

本文概述了利用光催化技术催化分解水制氢的反应机理和研究进展。结合作者的最近研究，重点描述了TiO2及过渡金属氧化物，层状金属氧化物以及某些能利用可见光的光催化材料的结构和光催化特性，阐述了核课题的意义和今后的研究方向。  

TiO2负载膜的制备、表征及光催化性能

采用溶胶－凝胶法制备了ＴｉＯ２纳米浸渍 法将其负载于颗粒形活性炭的表面制成ＴｉＯ２负载，利用ＳＥＭ，ＥＤＳ和ＸＲＤ等手段对膜的形貌、均匀性及晶型等进行了表征，并通过甲基橙水溶液的光催化降解反应考察了该负载膜的光催化活性。