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介晶(mesocrystals,MCs)是一种由纳米晶以结晶学有序的方式自组装形成的具有纳米超结构的新材料。介晶因其独特的分级结构而具有比单晶更大的比表面积和孔隙率、比多晶更高的结晶度以及相对提升的载流子分离效率,TiO2介晶因此相比普通的TiO2具有更优异的光催化活性。但是TiO2介晶(TMCs)仍然受制于可见光响应差、光生载流子复合几率高、回收利用困难以及无光催化选择性等问题,并且目前对于介晶的研究尚处于起步阶段,对其生长机理和改性研究仍然不够,因此对TiO2介晶的改性及功能化研究具有很高的价值。本文针对TiO2介晶的改性和功能化研究做出了如下工作。(1)通过简单的光还原和酯化反应合成了 Ag沉积的氧化石墨烯-TiO2介晶(Ag/GO-TMCs)复合光催化剂。Ag/GO-TMCs既保持了 TiO2介晶的独特结构,同时Ag的表面等离子体共振效应和GO的大比表面积和高载流子迁移速率赋予了 Ag/GO-TMCs复合材料更好的吸附性能、光吸收性能和光生载流子分离效率,与未进行功能化改性的TiO2介晶相比,Ag/GO-TMCs-7.5%对有机染料罗丹明B(RhB)的吸附和光催化降解效率分别提高约5%和45%。催化剂循环使用至少5次后,催化降解效率仍高于90%。(2)通过沉积-沉淀法和水热法合成了 AgI-TiO2介晶-还原氧化石墨烯(AgI-TMCs-rGO)复合光催化剂,研究表明,AgI和rGO在对TiO2介晶进行功能化改性的同时AgI本身的光腐蚀得到了有效的抑制。在所制备的功能化AgI-TMCs-rGO光催化剂中,20%AgI-TMCs-rGO具有最高的光催化活性和重复利用性能,在可见光下对RhB的降解效率较TiO2介晶提高了约40%。(3)提出了一种新的制备磁性TiO2介晶复合光催化剂的合成方法,即将不同形貌的Fe3O4进行表面氨基化,然后利用Fe3O4表面氨基与GO表面羧基之间的酰胺化反应合成磁性TiO2介晶复合光催化剂(Fe3O4/GO-TMCs)。研究表明制备所得两种Fe3O4/GO-TMCs的吸附能力、光电转化率、光生载流子分离效率和可见光照射下的光催化活性均优于TiO2介晶,同时磁性功能化赋予了材料便利的回收利用性能以及高重复利用性能。(4)选择Pr3+和2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)分别作为掺杂离子和印迹分子(目标污染物分子)并利用自组装分子印迹法合成了 Pr掺杂的分子印迹TiO2介晶(Pr-MIP-TMCs),这是首次对分子印迹TiO2介晶制备的研究。制备所得Pr-MIP-TMCs在催化降解DNBP和DNBP/苯酚混合溶液实验中均表现出了对DNBP的吸附和光催化选择性,并且很好地保持了 TiO2介晶结构。其中2%Pr-MIP-TMCs展示了 5倍于TiO2介晶的光催化反应速率常数以及良好的光催化循环性能。