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本文采用水热法制备了碘掺杂二氧化钛光催化剂I-TiO2。以甲基橙为模型反应物,考察了I-TiO2的液相可见光催化性能,研究不同的制备条件对其光催化性能的影响,筛选出最佳催化剂,并考察了多种因素(初始浓度、催化剂投加量、pH值等)对其可见光催化降解甲基橙的影响;并运用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线粉末衍射(XRD)、Zeta电势(Zeta Potential)、低温氮吸附(BET)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、高分辨透射电镜(HRTEM)、场致表面光电压谱(EFISPS)、X射线光电子能谱(XPS)等多种手段,对催化剂的形态结构和光电特性加以表征,初步探讨了碘掺杂TiO2催化剂的可见光催化机理。研究结果表明:(1)碘掺杂TiO2样品是具有晶粒小、比表面积大、并有中孔结构和良好可见光催化活性的催化剂。(2)催化剂光催化降解甲基橙的活性受碘掺杂量和热处理温度的影响,当碘的掺杂量为6.8 wt%,处理温度为300℃时所制备得到的I掺杂TiO2(IT300)可见光光催化活性最高。(3)IT300在可见光作用下对水杨酸和丙酮同样也表现出良好的光催化活性。(4)提出了在可见光条件下,IT300具有良好光催化活性的可能机理,即碘的掺杂在TiO2禁带中引入了I7+杂质能级,TiO2价带上的电子在可见光的激发下跃迁到杂质能级直接被I7+捕获,促进了光生电子和空穴的分离,表面羟基OH-捕获光生空穴后,生成了具有强氧化能力的羟基自由基·OH,进而氧化降解有机污染物的机理。本课题的创新之处:首次采用水热法合成出在可见光下具有光催化活性的碘掺杂二氧化钛(I-TiO2)光催化剂,研究了催化剂的结构和光电性质,讨论了其可能的可见光催化性能的机理。