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自1972年Honda和Fujishima报道在电极上二氧化钛(TiO2)光催化分解水的现象以来,以纳米TiO2为代表的半导体光催化材料,因其具有良好的介电性能,催化活性和稳定性好,价廉无毒而受到化学、材料、环境、建筑等领域的关注及研究[4]。纳米TiO2作为一种光催化剂,在其尺寸小于10nm时,因其量子效应而具备显著的光催化特性,这种活性非常适合氧化降解有机物污染物。目前在建筑功能涂料、自清洁材料、太阳能电池、化妆防晒品制造,医用消毒杀菌和处理生活工业废水中有广泛用处。用于光催化剂的载体除了应具有一般催化剂载体要求的廉价、稳定、比表面积大、材料强度高不易腐蚀之外,还需使负载于载体上的光催化剂尽可能多地被光照射激活而发挥光催化效应。硅藻土具有优良的孔道结构,尺寸达到微米级别,其线纹小孔和壳缝均在纳米范畴,是天然的纳米材料,硅藻土特殊的孔道结构和形态决定了其具有孔道效应和表面荷电效应,同时具有良好的过滤、吸附、离子交换、功能载体等物理化学性能,因而是一种很好TiO2光催化剂载体类功能性材料。制成的纳米TiO2/硅藻土复合材料,可以广泛应用到废水处理、空气净化、抗菌和多功能建筑材料(调温、调湿、防噪音)等方面。选择合适的制备条件和方法,以在硅藻土表面形成分散、稳定、光催化活性好TiO2纳米颗粒,是制备TiO2/硅藻土复合材料的关键。根据研究的内容将本论文分为以下几部分:1.从载体选择、合成的机制和方法,作用机制、掺杂改性、材料应用等多方面探讨了负载型纳米TiO2的研究现状及进展,为实验提供了理论依据。2.以TiCl4和硅藻土为原料,采用水解分步沉淀法制备了混晶纳米TiO2硅藻土复合材料,考察了制备过程中不同pH条件以及原料用量对复合材料性能的影响,确定最佳的pH值和固载量。结果表明,在pH值为9的条件下,TiO2负载量为33.3%(TiO2与硅藻土的质量比为1:2)的复合材料对甲醛光催化降解具有最佳催化活性。并对所制备的材料进行SEM、TEM、XRD、IR等一系列表征,确定所制备材料的结构。负载后的结构表明,硅藻土的比表面积和微孔结构提高了纳米TiO2负载后的表面积和光催化活性,复合后催化剂对染料的降解率明显增加。将所制备的复合材料用于降解酸性大红3R的实验,考察催化剂的制备过程及光催化过程中的影响因素,探讨了其光催化机理及反应动力学。3.以TiCl4、钛酸丁酯和硅藻土为原料,用液相沉积法和溶胶凝胶法分别将纳米TiO2负载在硅藻土上。在pH值为7-10的范围内,采用不同TiO2掺杂量和不同烧结温度制备样品,采用SEM,XRD对原料和复合材料的表面形貌和成分进行了表征分析,探究了不同制备条件下对TiO2硅藻土复合材料的固载率和光催化活性的影响,并对样品进行定量分析及光降解酸性红3R的一系列实验。试验结果表明,用液相沉积法制备复合材料在纯度、光催化性能、回收率、产率、经济性等方面优于溶胶凝胶法制备的产品。制得的产品在TiO2与硅藻土质量比3:4时,有最佳固载率。