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本论文研究纳米TiO2的制备及其光催化作用。制得颗粒细小均匀的TiO2溶胶，运用透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱对其进行表征；以多孔氧化铝为模板制备TiO2纳米管，运用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等测试手段对TiO2纳米管的形貌、结构和组成进行表征，测定了TiO2纳米管的紫外可见漫反射吸收光谱和荧光光谱；研究锐钛矿型TiO2纳米管对降解低浓度的十二烷基苯磺酸钠的光催化作用，并就此进行了理论分析。 采用溶胶-凝胶法，分别使用TiCl4和Ti（OC4H9）4为原料制备出三种TiO2溶胶，利用透射电子显微镜表征了TiO2粒子的尺寸；UV-vis吸收光谱表明随着TiO2粒径的减小，其吸收光谱发生蓝移。 以多孔氧化铝为模板，在氧化铝的纳米孔中生成TiO2纳米管；运用透射电子显微镜对TiO2纳米管的长度和直径进行表征，发现TiO2纳米管尺寸均匀，管壁粗糙，外管径约为150nm，长度最长可见70μm；X射线衍射结果表明，经焙烧后的TiO2纳米管的晶型为锐钛矿型；比较了TiO2膜和TiO2纳米管在表面形貌及光学性质上的差别；扫描电子显微镜表明TiO2膜呈龟裂状平铺在模板表面，不存在细微结构，而TiO2纳米管呈束状伏在模板表面，每一束都是由许多细小的球状晶粒组成；紫外可见漫反射吸收光谱表明两个样品在400nm左右都有明显的吸收带边，但TiO2纳米管的吸收带边与TiO2膜相比具有明显的蓝移；荧光光谱表明TiO2纳米管和TiO2膜在300～500nm之间均有一强发光谱带，在600～800nm之间均有一较弱发光谱带；不同之处在于TiO2纳米管的荧光强度大于TiO2膜，且在300～400nm范围内TiO2纳米管的荧光峰位与TiO2膜相比存在蓝移。 考察了五种实验条件下的十二烷基苯磺酸钠降解行为，比较了TiO2膜和TiO2纳米管对十二烷基苯磺酸钠的光催化降解作用；结果表明，TiO2纳米管表现出很好的光催化活性，在水处理和环保领域中显示出良好的应用前景；从TiO2纳米管的表面形貌、紫外可见漫反射吸收光谱和荧光光谱三方面对其光催化作用进行了理论分析。