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本论文以钛酸四丁酯作为钛源，十六烷基三甲基溴化铵形成的聚集体为模板，NaCl为形貌调节剂，通过水热法成功的制备出了暴露晶面可控的TiO2纳米棒自组装成微球的光催化材料。制备的样品通过X-射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)以及氮气吸附-脱附等各种测试手段对其进行表征。根据测试结果，所制备的样品形貌是TiO2纳米棒自组装成微球，其直径约为3.5–2μm。从XRD谱图和拉曼谱图分析可知未加入NaCl制得的样品的晶型是金红石型和板钛矿型的混合相态，而加入NaCl后板钛矿型消失，变为纯的金红石型。随着NaCl浓度的增加，制备的样品的晶型并没有改变，这个结果表明NaCl有利于形成金红石型的TiO2纳米材料。同时，增加NaCl的浓度有利于促进粒径变小。通过FESEM图，在未加入NaCl时，可以清晰的观察到直径为20–30nm和长度为100–200nm的大米状TiO2纳米棒。而在合成系统中，加入NaCl导致了TiO2微球的形成，这些微球是由其中心沿着平行于纳米棒长轴方向的一些密集的纳米棒组装而成的。随着溶液中NaCl的浓度的增加，微球的直径也变小。通过TEM和HRTEM能够进一步证明这些微球是由TiO2纳米棒自组装而成的。同时，在未加入NaCl时，样品是一些端面规整的TiO2纳米棒，并没有出现TiO2微球。而在NaCl存在时，浓度由1molL–1增大到2mol L–1，经过水热处理后样品中TiO2纳米棒的端面由对称的三角面向方形的端面转变。随着NaCl的浓度的增加，暴露的(111)面逐渐减少。同时，样品产生一个新的(001)暴露面，其暴露面逐渐变大。通过光催化降解造纸废水来测试制备的样品的光催化活性，并且研究了催化剂用量、溶液的pH值、光催化时间以及重复利用性对造纸废水的影响。结果表明，在紫外光照射下，催化剂用量是1.0g L–1，溶液初始pH为4.0时，样品的光催化活性最好，造纸废水的CODCr和色度脱除率最高。另外，经过三次重复利用后，样品仍然保持良好的光催化活性，说明合成的样品具有较好的稳定性和重复利用性。其中，样品S-7显示了最高的光催化活性，经过紫外光照射12h后，CODCr和色度脱除率分别可达到68.2%和100%，这可能与暴露的(001)面有利于电子-空穴对的分离有关，以至于光催化活性的提高。结合以上分析，样品光催化降解造纸废水的光催化活性的高低与金红石TiO2暴露的(001)面有关。