Ti02不同晶面的暴露比对其光催化活性发挥着至关重要的作用,有研究表明,{001}、{010}等晶面具有高活性,其暴露比对光催化活性的提高有着重要的影响。通常,F-、SO42-等能够用于调节晶面的暴露,但是在制备过程中TiO2晶面的暴露比不能很好地控制,因而对活性晶面的精准调控难以实现。同时传统的制备方法通常以有毒且昂贵的无机离子试剂和有机溶剂做调控剂,因此近年来开始以绿色无毒的生物分子做为调控剂对TiO2进行晶面调控。氨基酸作为蛋白质的组成单元,含有多官能团如-COO-,-NH2,-SH等,这些官能团能够选择性的与不同晶面结合,从而影响晶面的暴露。同时,氨基酸被证实在温和环境中对调控TiO2晶面的暴露也非常有效。本文采用谷氨酰胺(一种被广泛用作原料的廉价易得的氨基酸,具有羧基、氨基、酰基官能团)作为调控剂以溶剂热法在不同的溶剂体系中分别合成了共暴露{010}和{101}晶面的六棱多壁管状分等级结构、金红石/锐钛矿混合晶相的球形TiO2,研究了氨基酸对TiO2活性晶面的暴露比、形貌、晶相的影响,主要内容如下:1.以硫酸氧钛为钛前驱体,乙醇为溶剂,氨基酸为封端剂,通过溶剂热法合成了共暴露{010}和{101}晶面的六棱多壁管状分等级结构的锐钛矿TiO2。通过改变封端剂的种类和添加比例,找出了制备晶面协同暴露分等级结构的最佳参数。发现通过改变氨基酸的种类,可以调控TiO2的晶面暴露。同时,改变氨基酸的添加比例可以改变材料的形貌结构。结果显示,当谷氨酰胺与Ti的比例为4:1时,获得的具有六棱多壁管状的特殊形貌暴露双晶面的TiO2具有最强的光催化能力,80 min内对甲基橙光催化降解率达到94.6%,是未添加封端剂样品的9.37倍。2.以谷氨酰胺为调控剂,采用一步溶剂热法合成了一系列不同晶相组成和形貌结构的TiO2材料,通过测试表征,研究了晶相组成和形貌结构对其光催化活性的影响。探究了氨基酸官能团对TiO2锐钛矿/金红石晶相组成的影响,结果显示,当谷氨酰胺的添加比例为0.5%时,得到金红石与锐钛矿相含量比为5:95的混晶TiO2,它对甲基橙的光催化降解率达到95.6%,为纯金红石相海胆形TiO2的1.87倍。这是因为混晶型TiO2具有混晶效应,同时金红石带隙相对较低,且兼具锐钛矿相的高光催化活性,因而被赋予了优异的光催化活性。