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半导体光催化剂如 TiO2、ZnO、SnO2、SiO2、CdS、PbS、g-C3N4 和 Mo2O3 在过去十多年都已经在环境保护方面受到大量关注。其中TiO2由于高效的催化活性,很好的稳定性,低廉的价格和对人类无害等特点被认为是很有发展前途和应用价值的光催化材料。然而,由于能带间隙较宽,TiO2只是在紫外光照射下才会展示出好的光催化活性。此外,TiO2的应用也受到了电子空穴分离效率低的限制。接着大量的研究者尝试了很多改性方法来提高TiO2在可见光下的光催化活性。本文针对二氧化钛进行了改性研究,通过四氯化钛氨水解和微波煅烧的方法制备了N掺杂二氧化钛TiO2-xNx,并通过化学沉积法制得Ag3PO4/TiO2-xNx、Ag/AgCl/TiO2-xNx和RGO/TiO2复合材料并对催化剂的可见光催化性能进行研究。(1)由于这种二氧化钛(TiO2-xNx)纳米粒子具有独特的棒状结构,所以Ag3PO4纳米粒子能通过化学沉积法均匀地分布在TiO2-xNx纳米粒子表面形成Ag3PO4/TiO2-xNx异质结构。由于Ag3PO4/TiO2-xNx异质结构相比于纯Ag3PO4有更小的尺寸和更多的活性位点所以复合材料有更大的比表面积和更好的光催化活性。Ag3PO4/TiO2-xNx复合材料的吸收波长范围可以扩展到可见光区域,同时复合材料的异质结构还能促进光生电子空穴对的分离所以能有更好的光催化活性。Ag3PO4/TiO2-xNx复合材料在可见光照射下(λ(?)5 00nm)对甲基橙的降解效率在一小时内可以达到95.5%,此外,在可见光照射下(λ(?)400nm)Ag3PO4/TiO2-xNx复合材料对大肠杆菌的杀菌效率在一小时内可以达到99.86%,复合材料催化剂表现出很高的可见光催化活性。(2)Ag/AgCl通过化学沉积方法在TiO2-xNx表面形成Ag/AgCl/TiO2-xNx。相比于纯TiO2-xNx,Ag/AgCl/TiO2-xNx复合材料的光吸收扩大到可见光范围,同时也增强了光生电子-空穴的分离。利用XRD、DRS、XPS、SEM和TEM对材料进行表征。结果证明Ag/AgCl负载在二氧化钛表面显著增强Ag/AgCl/TiO2-XNx复合材料的光催化活性。(3)通过Hummers法制备出氧化石墨烯(GO),通过氨水辅助四氯化钛水解的方法制备纳米TiO2,在制备TiO2过程中加入氧化石墨烯(GO)并通过水热还原法得到石墨烯/TiO2复合材料。利用XRD、FT-IR、SEM对复合材料进行结构的表征和可见光照条件下对甲基橙的光催化降解性能的研究。结果表明,石墨烯/TiO2复合材料在可见光下有很好的光催化活性。