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由于全球的环境污染与能源危机,半导体光催化剂的研究已引起了广泛的重视,其中TiO<,2>不仅具有很高的光催化性能,而且无毒、化学性质稳定,这就使它成为当前最有发展潜力的一种光催化剂.该文主要研究了纳米TiO<,2>光催化剂的制备、负载、离子改性及其性能研究.通过载体与Cu<2+>的吸附实验选择适宜的载体及探讨最佳吸附条件;采用溶胶-凝胶法制备TiO<,2>粉体;利用酸性溶胶法制备TiO<,2>/γ-Al<,2>O<,3>和TiO<,2>/蒙脱石,并掺杂铜离子改性;并通过光催化降解亚甲基蓝和甲基橙的实验,了解各种光催化剂的活性及最佳降解反应条件.实验中采用DTA-TG、XRD、TEM、SEM和UV-VIS等技术对催化剂或降解过程进行表征和分析.结果表明:5A沸石、蒙脱石的吸附等温线符合Langmuir方程;γ-Al<,2>O<,3>、硅藻土的吸附等温线符合Freundlich方程.它们的最大吸附量分别为208.32、98.04、22.88和2.64mg/g,提高pH值显著有利于吸附.TiO<,2>干凝胶从定形向锐钛矿型转变的温度为413.8℃左右,而从锐钛矿向金红石相的转变过程则是在500℃~600℃之间逐步完成的.TiO<,2>/γ-Al<,2>O<,3>的负载量为6.95,TiO<,2>/蒙脱石的负载量为11.0﹪.实验表明γ-Al<,2>O<,3>能提高TiO<,2>从锐钛矿相向金红石相的转变温度;蒙脱石负载前后的层间距有了明显变化,这表面TiO<,2>进入蒙脱石的层间结构.亚甲基蓝和甲基橙的光降解实验表明:反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程,Cu<2+>-TiO<,2>/蒙脱石具有较高的催化活性;Cu<2+>的最佳掺杂量分别为0.06﹪和0.04﹪;随pH值的增加,亚甲基蓝的降解率增大,而甲基橙的降解率则是先下降再上升;外加氧化剂H<,2>O<,2>的最佳量分别为2﹪和3﹪;随着初始浓度的增加,光降解率下降;最佳固液比为1g/L;增加空气流量有助于提高光催化效率.