本文采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe³⁺的TiO₂纳米材料，以有机染料罗丹明B为目标降解物，研究了Fe³⁺对其光催化降解效率的影响。结果表明掺杂一定量的Fe³⁺离子之后催化剂的活性有了一定程度的提高。由于在XRD和Raman光谱中未发现有新相的生成，因此，掺杂所引起的降解率的变化主要是由于Fe³⁺渗入TiO₂晶格所引起的，从共聚焦拉曼图中可以看出Fe³⁺经过焙烧渗入到二氧化钛的晶格引起了晶格常数的变化。少量的掺杂由于有效地分离了电子和空穴，增加了催化活性，而当掺杂量增大后，由于Fe³⁺既可以成为电子又可以成为空穴的捕获点，会成为复合中心，而且电子或空穴由体相向表相的迁移由于Fe³⁺掺杂量的增加会遇到了更多的捕获点，增大了复合几率，进而降低了催化活性，因此Fe³⁺有一个最佳掺杂浓度。通过与水热法制备的掺杂Fe³⁺的TiO₂催化活性进行对比，发现由于水热法制备的纳米晶的粒径更小，比表面积更大，因而催化活性更高。 采用溶胶-凝胶法制备了Ag-TiO₂催化剂，Ag⁺高温焙烧中会渗入晶格，而由于Ag⁺的费米能级低于Ti³⁺导带，而Ti³⁺的导带低于Ti⁴⁺的导带，容易被Ag⁺氧化成Ti⁴⁺，因而有部分Ag以晶格银的形式存在于TiO₂晶格中。同时由于高温焙烧分解和还原性气氛的存在可以生成单质Ag沉积在TiO₂表面，单质Ag和晶格Ag的同时存在导致不同条件下制备的Ag-TiO₂催化活性有明显的差别。我们制备了不同浓度的Ag-TiO₂催化剂，发现高浓度的Ag（Ag/TI atom=3％，5％）有利于提高TiO₂的催化活性，其对罗丹明B的降解效率明显高于纯TiO₂。从XRD看出焙烧后有单质银的存在，通过XPS，Raman看出有晶格银的存在。 为了解决TiO₂的负载问题，对分子筛，玻璃珠，硅胶等载体负载TiO₂ 中文摘要 一 进行了研究，发现硅胶负载后，TIOZ的催化效率与粉体相比有很大程度 的提高。负载TIOZ后，硅胶的比表面积并没有因表面覆盖有TIOZ薄膜而 明显降低，多孔的TIOZ薄膜利用了硅胶的孔道增加了对染料的吸附，提 高了催化效率。此外XPS、FT二R的研究证明了Ti－OS键存在，这种键 的存在有利于电子由TIOZ向SIOZ的转移，减少了电子和空穴的复合。 以罗丹明B为目标降解物研究了光催化反应的影响因素：催化剂用 量、溶液酸度、溶液起始浓度、反应温度、光源，确定了适宜的催化反 应条件。采用 ESI－MS和 UV－VIS对于罗丹明 B反应机理进行了初步的 研究，推断了降解产物，确定了在粉体TIOZ催化剂表面则主要以发生环 结构裂解为主的降解反应，而在负载型TIOZ催化剂表面罗丹明B在发生 降解反应的同时发生了明显的脱乙基反应，通过ESI－MS监测到了脱乙 基反应的产物。