TiO2光催化技术是一项环境友好的技术,历经多年的研究,在净化环境中已取得一定的成果。然而,由于纳米 TiO2颗粒过于细微,无论是在气相或液相光催化过程中易于损失,难以回收,不利于催化剂的再生和再利用,给实际应用带来了一定困难。制备负载型 TiO2光催化剂,可以有效的解决催化剂分离回收的难题。为了提高光催化剂的比表面积和提高光催化活性,很多研究采用溶胶-凝胶法在孔性物质如:硅胶、沸石、分子筛、光泡沫金属等载体制备了负型 TiO2光催化剂。载体的选择影响着光催化材料的光催化活性。泡沫金属材料作为光催化剂的载体具有热稳定性好和机械强度高等优点,它能够分散负载组分并赋予其较好的稳定性,对光能具有良好的利用率,尤其是其均匀的开孔结构具有优良的流体力学性能,作为光催化剂的载体应用于光催化领域有非常显著的优势。但是溶胶-凝胶法制备负载型TiO2存在很多缺点,如:在原料上是要求价格比较贵重的钛醇盐并需要大量的有机溶剂;在高温烧结结晶过程中,由于 TiO2光催化剂与载体之间的附着力不强而会发生脱落。所以,毫无疑问,在海绵钛载体上制备TiO2光催化膜是最好选择。　　本文首次以多孔海绵钛为制备 TiO2光催化剂的载体,在低温条件下,采用水热法在海绵钛上制备了负载型TiO2膜,利用XRD、SEM测试产物的晶型与形貌,以亚甲基蓝为目标降解物对负载型 TiO2膜光催化性能进行研究与讨论。论文的研究内容包括:　　1.利用海绵钛为载体和钛源,在水热条件下,海绵钛与碱溶液反应(碱处理)生成钛酸盐再在酸性条件水热分解(酸处理),得到晶化后的TiO2膜。控制酸的浓度可以得到单一锐钛矿晶型或混合锐钛矿与金红石晶型的海绵钛负载 TiO2膜。通过XRD、SEM等技术,海绵钛负载TiO2薄膜的晶型、形貌进行了表征,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了 TiO2膜的光催化性能。结果表明:碱水热处理时间影响海绵钛负载TiO2膜的形貌以及最终TiO2膜的产量;最终HCl水热处理过程中溶液的PH值影响绵钛负载TiO2膜的晶型。当pH=5时,产物为单一锐钛矿晶型海绵钛负载TiO2膜;当pH=3时,产物为以锐钛矿晶型为主、并含有金红石晶型的混合型海绵钛负载TiO2膜;该TiO2膜对MB溶液有着最佳的光催化速率,光催化反应60分钟,MB溶液降解率达99％;当pH>2时,产物为以金红石晶型为主、并含有锐钛矿晶型的混合型海绵钛负载TiO2膜,该TiO2膜对MB溶液光催化速率较低,光催化反应60分钟,MB溶液降解率达仅达47%。该光催化剂回收简单,反复利用后光催化性能并没有明显下降。　　2.以多孔海绵钛为载体,在80℃恒温条件下与H2O2/HCl混合液反应1小时后,再在以KOH为矿化剂溶液中经180℃水热24小时,在海绵钛载体制备颗粒大小约为50nm的四方状锐钛矿TiO2颗粒组成的TiO2膜。在紫外光下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了 TiO2膜的光催化性能,探讨了不同矿化剂及浓度对海绵钛负载 TiO2膜光催化性能的影响,并且与烧结结晶法所制备的海绵钛负载TiO2膜进行光催化性能对比。结果表明,当以0.15 mol·L-1 KOH溶液作为矿化剂时,海绵钛负载TiO2膜在紫外光下有着最佳的光催化性能:光催化反应60分钟,亚甲基蓝溶液降解率达99%,并且该光催化剂回收简单,反复利用后光催化性能并没有明显下降。　　3.以H2O2为氧化剂、KOH为矿化剂,采用一步水热法在多孔海绵钛载体上制备了颗粒大小约为0.5微米的四方状锐钛矿TiO2颗粒组成的TiO2膜,并研究了产物 TiO2膜对目标降解物亚甲基蓝溶液的光催化性能,探讨了矿化剂浓度对产物TiO2膜晶型、形貌及光催化性能的影响。结果表明,KOH矿化剂有利于TiO2膜在海绵钛表面的生成与晶化,当KOH在0.12mol/L时,海绵钛负载TiO2膜有着最佳的光催化性能:光催化反应60分钟,亚甲基蓝溶液的降解率达99%。采用该法制备的 TiO2光催化剂回收简单,反复利用后,其光催化性能无明显下降。