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TiO2光催化剂在污水处理和空气净化等方面的应用已得到广泛关注。本文采用脱脂棉花纤维为模板,制得了具有中空纤维结构的纯的和金属离子掺杂的TiO2纳米光催化材料。论文由以下三个方面组成: 1.以钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)为钛源,脱脂棉花纤维为模板,成功地制得了具有中空纤维结构的纯TiO2光催化材料。以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应,考察了煅烧温度,煅烧时间对其催化性能的影响。结果表明,TiO2中空纤维光催化材料对于染料MB的脱色降解具有很好的光催化活性,且该光催化剂易于分离和重复使用,是一种活性较高,稳定性较好的光催化材料。 2.考察了制备过程中pH值的变化和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入量对TiO2中空纤维光催化材料相结构、形貌及其光催化性能的影响以及MB溶液的pH值对TiO2的光催化活性的影响。结果表明:(1)制备过程中加入酸或碱后TiO2的粒径增大,光催化活性降低;(2)加入TiO2中的CTAB的摩尔分数为7.12%时其光催化活性最高;(3)MB溶液的pH值越大TiO2的光催化活性越高。 3.以钛酸四丁酯为钛源、脱脂棉花纤维为模板,分别制得了Ca2+、Cr3+和Ga3+离子掺杂的Ca2+/TiO2、Cr3+/TiO2和Ga3+/TiO2光催化材料;以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应,在太阳光下分别考察了3种离子的掺杂量对其光催化性能的影响。结果表明:Ca2+、Cr3+和Ga3+离子的最佳掺杂量(摩尔分数)分别为0.4079%、0.0851%和0.1330%,Ca2+和Ga3+离子掺杂的TiO2光催化材料其光催化活性高于纯TiO2的,但是Cr3+的掺杂未能提高TiO2的光催化活性。