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TiO2半导体材料在光催化降解有机物方面有非常好的应用前景。本文采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,研究了氧化电压、氧化时间、煅烧温度对TiO2纳米管形貌的影响,结合FSEM、XRD等测试方法对TiO2纳米管的形貌及组成进行了分析。在0.5wt%HF溶液中,氧化电压25V,氧化时间50min,煅烧温度500℃下,制备的TiO2纳米管形貌及性能最好。采用自制的TiO2溶胶对纳米管进行了修复,FSEM结果显示纳米管表面形貌更佳。实验研究了TiO2纳米管在不同条件下对甲基橙的降解率,结果表明,在光电催化降解方式下,甲基橙初始浓度5mg/L,溶液pH为2,外加偏压为0.5V时, TiO2纳米管对甲基橙降解效率最高,3h可到达91.2%。重复性实验表明,制备出的TiO2纳米管的使用寿命和催化活性是较优的。实验中研究了反应体系在暗态、紫外光催化下、紫外光电催化下的电化学阻抗谱。结果表明,暗态下反应体系的阻抗较大,反应难以发生;紫外TiO2光催化条件下,阻抗变小,反应速率增大;紫外光照外加偏压条件下,体系阻抗更小,TiO2纳米管催化效率最好。实验采用溶胶浸渍法将Ag掺杂在TiO2纳米管的表面,结合FSEM、XRD、UV-VIS等测试手段对制备的Ag/TiO2纳米管进行了表征。结果表明,掺Ag的TiO2纳米管吸收边带产生明显的红移,紫外光电催化甲基橙效率明显提高。采用电沉积的方法制备出RuO2掺杂TiO2纳米管,EDX能谱分析表明,Ru元素是均匀掺杂在TiO2纳米管表面的,UV-VIS测试结果表明RuO2的掺杂增强了TiO2纳米管对紫外光的吸收,吸收边带红移,可见光条件下对甲基橙光电催化明显提高。