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节能环保材料是当今各国研究热点。半导体光催化材料有降解污染物的作用,其中TiO2具有光催化性能稳定、无毒、廉价等优点,在生活应用和环境治理具有巨大潜力。然而,产业化的纳米TiO2只能吸收太阳光紫外线一部分,致使光催化效率不高,并且很难回收利用。针对这些不足,本论文首先合成了单分散性聚苯乙烯-二乙烯基多孔聚合物粒子,并以其为模板,钛酸丁酯(TBOT)为前驱体,采用静电吸附自组装方法,制备了TiO2/PS-DVB复合微球,并通过非金属和金属共掺杂对复合微球光催化活性进行了研究。本文首先采用无皂乳液聚合方法,以苯乙烯(St)、二乙烯基苯(DVB)为单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,碳酸氢钾(KHCO3)为缓冲剂,水为反应介质,制备了单分散阳离子非球形聚苯乙烯-二乙烯基苯(PS-DVB)粒子。考察了St和DVB质量比、DMC、缓冲剂和反应介质的用量对PS-DVB粒子行貌、粒径分布和电位的影响,并在70℃、mBStB为22 g、mBDVBB为3 g、wBDMC B质量分数为2%、wBKHCO3 B质量分数为0.2%的条件下制备出平均粒径为174.1 nm、单分散系数为0.069、Zeta平均电位为+42.26m V的非球形PS-DVB粒子;接着以二甲氧基甲烷(FDA)为外交联剂,采用傅克反应制备了多孔聚合物粒子。当FDA用量为3.4 m L时,多孔PS-DVB粒子比表面积可达704.17 mP2P/g,氮气脱吸附曲线和BJH法共同证明了聚合物中存在微孔和大孔。以多孔PS-DVB聚合物粒子为模板,TBOT为钛源,采用静电自组装法制备了Ti OB2B/PS-DVB复合微球,通过SEM、TEM、UV–Vis DRS等表征了复合微球结构,并研究了复合微球的光催化性能。研究结果显示,复合微球电位在两小时内都可以实现电性反转,氨水滴加速率为1 m L/min和TBOT用量为0.4 g时制备的复合微球具有良好的光响应和降解效果,120 min时,亚甲基蓝溶液的吸附降解率达49%。为拓展TiO2/PS-DVB复合微球的可见光催化活性,以三乙胺(TEA)为氮源,钼酸铵为钼源分别制备了N掺杂TiO2/PS-DVB复合微球和N、Mo共掺杂TiO2/PS-DVB复合微球。研究结果显示N掺杂改变了TiO2晶格中Ti和O的化学状态,并已成功进入TiO2晶格内;同时N掺杂也改善了复合微球吸收光谱范围,N、Mo共掺杂也使复合微球吸收带边发生明显的红移,在紫外可见光区域的光吸收强度比N掺杂复合微球进一步提高。当mBTEA B:mBTBOT B=2:1时,N掺杂复合微球表现出良好的光催化活性,光照120 min时,吸附降解率达到了65%;当钼酸铵用量为TBOT用量10%时,复合微球光催化吸附降解率高达86%。