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TiO2因具有化学性质稳定、价格低廉、无二次污染等优点成为应用最广的光催化材料，同时，通过对TiO2的表面修饰或后处理，合成系列的新型功能材料，也成」为当前材料、催化等研究领域的热点。由于这些功能材料大多为半导体材料，因此，除了本身具有的光电、吸附、分离等特殊功能外，同时还具备光催化特性。本论▓文合成了磺化钛(SO42-/TiO2)、钛酸㊣纳米管和SiO2层柱状钛酸三种功能材料，由于这三种材料都是在TiO2的基◥础上合成出来的，且在本论文中只研究它们的光催化性能，因此，称它们为钛基光催〓化材料。通过X—射线衍射(XRD)、透射电子显微ぷ镜(TEM)、BET、热重(TG)等分析手段对三种催化材料的╳结构和特性作了表征，并系统研究了这三种材料的光催化性能。主要结论∩如下： 磺化钛(SO42-/TiO2)可以通过在TiO2表面负载SO42-制得，TiO2表面负载SO2-4后，可以有效的克服TiO2晶粒随着焙烧温◤度的升高增大过快的缺点，提高TiO2从锐钛矿向金红石转变的转晶温度，TiO2在500℃焙烧时即出现大★量金红石相，而SO2-4/TiO2在焙烧温「度高于700℃时，才出现金红石相。此外，TiO2表面负载SO2-4后，使催◣化剂表面的酸性增强，TiO2表面只有Lewis酸位，而SO2-4/TiO2催化剂表面同时存在Lewis酸位和Bronsted酸位。对TiO2和SO2-4/TiO2光催化剂晶相组成的分析及Cr(Ⅵ)在催化剂上吸附行为的研︻究表明：TiO2光催化还△原Cr(Ⅵ)的效率由Cr(Ⅵ)在TiO2上的吸附量和TiO2中锐钛矿含量共同决定，而SO2-4/TiO2光∑催化还原Cr(Ⅵ)的效率除了受吸附量和锐钛矿含量的影响外，催化剂表面酸量也是影响Cr(Ⅵ)光催化还原●的一个重要因素。钛酸纳米管采用TiO2和10mol·L-1NaOH水热反应合●成。由于在水热合成过程中引入了间歇碾磨步骤，改善了反应物间的传质，有效地避＠免了床层效应，因此，合成出的纳米管纯度较高、比表面积较大。未◥焙烧纳米管的结构组成为H2Ti2O5·H2O，比表ξ　面积为263.5m2．g-1(原料TiO2的比表面积小于10m2·g-1)．随着焙烧温度的↘升高，纳米管逐渐转变为纳米棒◥，组成由钛酸变为锐钛矿，其中400℃焙烧的纳米管为钛酸和锐钛矿的混晶相。不同温度下焙烧的≡纳米管对MB的降解率不同，随着焙烧温度的升高，纳米管对MB的降解率逐渐增加，400℃焙烧的纳米管对MB具有最高的》降解率(光照1h的降解率为84.5％)，焙烧温度高于400℃，降解№率逐渐下降。纳米管▃光催化降解MB的效率是由MB在纳米管上的吸附量以及纳米管的晶相组成ξ和结晶度共同决定的。 通过对SiO2层柱状钛酸制备过程中一些关键条件的讨论，合成出了层间距为1.45nm、比表面积♂为133.3 m2·g-1的SiO2层柱状钛酸材料ζ　，研究了其光催化降∞解MB的效率，结果表明：与层状K2Ti4O9和H2Ti4O9相比，SiO2层柱状钛酸的层间距增大，有更多的MB进入层间，使得MB在SiO2层柱状钛酸上的『吸附量增加，从而提高了其对MB的光催化降解效率。

    关键词：
    钛基光催化材料 功能材料 光催化性能 结构表征 水热合成
    作者：
    江芳
    学位授予︽单位：
    南京大学
    授予学位：
    博士
    学科专业：
    环境工程
    导师姓名：
    郑正 郑寿荣
    学位年度：
    2006
    语种：
    中文
    分类号：
    TB34