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光催化技术在治理环境问题方面应用广泛,半导体二氧化钛因其禁带与导带间能隙大、光催化活性高、化学性质稳定、无毒、来源丰富等优点而成为极具潜力的光催化剂。多孔结构有大的比表面积和孔体积,能够为光催化氧化反应提供更多的反应活性点。本文采用机械合金化结合合金陶瓷化及选择性腐蚀法制备出多孔结构的TiO2,研究了前期Zn-Ti合金制备过程中球磨转速、球料比、球磨时间、热处理时间及温度等实验参数对Zn-Ti合金形成的影响,并且讨论了氧化温度、氧化时间以及Zn、Ti含量等实验参数对多孔TiO2孔结构及光催化性能的影响,获得以下结论: (1)采用高低转速相结合的球磨能够使两种粉末充分混合均匀,有利于非晶或纳米晶的形成;球料比越大,球磨时间越长,越有利于原子扩散发生合金化,Ti20％-Zn80%混合粉发生合金化的条件是:球料比20:1,先470r/min球磨2h后转用高速700r/min球磨8h。 (2)热处理使球磨混合粉发生晶化,生成Zn3Ti、Zn2Ti合金相。热处理温度过高会产生氧化相Zn3Ti3O0.5,保温时间过短有Zn剩余合金化不完全。Ti20%-Zn80%粉末热处理温度不超过450℃,Ti30%-Zn70%不超过580℃,Ti40%-Zn60%不超过640℃。 (3)合金粉与氧反应生成交错排列的ZnO和TiO2,盐酸溶液浸泡后形成多孔结构的TiO2。Ti20%-Zn80%样品形成孔结构的条件是:氧化温度450?C,时间1.5h,盐酸溶液浓度0.1mol/L,用量150mL,浸泡时间3h。氮吸附测定存在孔结构。ZnO和TiO2高温反应生成复合氧化物ZnTiO3,所以氧化温度影响孔结构:温度越高,ZnO与TiO2含量越低, ZnTiO3含量越高,导致孔洞缩小,孔壁变厚,从而光催化反应有效表面积减小,对甲基橙的降解率降低。氧化时间影响孔结构,高温下ZnTiO3含量随保温时间延长而增多,则孔洞缩小,TiO2光催化性能降低。合金中Zn、Ti含量影响孔结构,Ti含量越高,ZnO含量越低,导致孔洞缩小,孔壁变厚。但TiO2含量升高,氧化物添加量相同时,光催化性能仍然良好。