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日趋严重的环境污染和逐渐枯竭的不可再生资源已成为影响人类生存和发展的两大关键问题,找到经济有效的污染治理和资源回收办法迫在眉睫。半导体光催化技术,可利用太阳能将有机污染物降解成水和二氧化碳,或将工业废料转化为有用的工业原料,还能在温和条件下驱动芳香醇选择性氧化的反应,合成具有高附加值的芳香类产品。以上的过程既节省能源又可以有效减少生产工艺带来的污染。许多半导体光催化材料的光催化活性都已经得到了研究与证实,其中二氧化钛性能优异,是应用最广泛的半导体光催化材料。 影响二氧化钛光催化性能的主要因素是其结构与状态,在本论文中,利用贵金属Au沉积法对TiO2进行改性,显著提高了光响应范围。在试验中制备Au/TiO2等离子体光催化材料的主要方法为Ti3+辅助原位还原法。实验过程中利用ESR光谱仪验证了负载前样品中Ti3+的存在,通过改变加入贵金属盐的量调节Au/TiO2中贵金属的负载量。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见吸收(UV-vis)等表征手段对材料的化学组成、形貌以及光学性质进行了表征。选取亚甲基蓝为目标污染物,考察了不同催化剂对有机污染物的降解情况。在可见光条件下,当Au的负载量为3wt%时,Au/TiO2的光催化活性最好,在60min时,亚甲基蓝降解率为98%,分别是TiO2(P25)和T-0.2Au的1.77倍和1.48倍。并在可见光照射下测试了Au/TiO2选择性氧化苯甲醇到苯甲醛的光催化活性,其中Au负载量为3wt%的样品在可见光下光催化氧化苯甲醇到苯甲醛显示出接近100%的高选择性和36.68%的产率。通过改变可见光波长范围和可见光强度,探讨了光波长和光强度对光催化氧化苯甲醇体系的影响,室温下光催化剂T-3Au对于520-620nm波长的光吸收率相对较高,在光强度20~80mW/cm2的范围内,苯甲醇氧化反应速率随光强度线性增加。光催化剂在五次循环实验后样品活性仍然保持在80%以上,稳定性良好。最后在系统分析实验结果的基础上对光催化反应可能的反应机理进行了探讨。