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二氧化钛(TiO2)半导体作为环境友好型光催化材料之一，因具有较好的光敏性和化学稳定性等优点，在降解有机污染物方面受到广泛研究。但TiO2也存在不足之处，如颗粒易团聚，且其自身禁带宽度大，光生电子-空穴极易复合，导致TiO2量子产率低，阻碍了TiO2的实际应用。将TiO2负载到具有较大比表面积的介孔分子筛载体上，并通过过渡金属元素掺杂对负载型二氧化钛催化剂进行改性，可以使二氧化钛高度分散，同时提高量子效率，有利于催化活性的增加。 本论文研究内容和实验结果如下: (1)制备负载型催化剂TiO2-SBA-15，并对其进行掺杂改性。以介孔分子筛SBA-15为载体，以钛酸四丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备TiO2-SBA-15催化剂。对负载型二氧化钛催化剂进行镧、钴和铁掺杂改性，通过高温焙烧制备不同掺杂量的TiO2-SBA-15催化剂。将以上催化剂应用于光催化降解甲基橙溶液，探究钛含量、过渡金属掺杂量、甲基橙浓度以及pH值等因素对降解率的影响。 (2)表征载体和金属掺杂改性的负载型二氧化钛催化剂。采用FT-IR，XRD，N2吸附-脱附和TEM等表征手段对系列催化剂进行表征。结果表明:二氧化钛均匀的分散在载体分子筛SBA-15上，且经掺杂改性后的负载型催化剂仍然保持介孔特性。 (3)光催化结果表明:在钛酸四丁酯起始加入量为0.8mL，甲基橙浓度为10 mg/L，溶液pH=3的条件下，经过260 min，TiO2-SBA-15光催化降解甲基橙的降解率可达96％。对于三种金属掺杂改性的负载型二氧化钛催化剂，固定酞酸四丁酯加入量为0.8mL，甲基橙浓度为10mg/L，当镧的掺杂量为0.14％时，光催化效果最好，在紫外灯下照射140 min，甲基橙的降解率可达到100％。当铁和钴掺杂量都为0.035％时，光催化效果最好，经紫外灯照射200 min，甲基橙降解率分别为98％和97％。