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本文采用电化学阳极氧化法制备了形貌均匀的TiO2纳米管。结合扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis-DRS)等现代物理表征手段对样品的结构、形貌及其光学特性进行分析。结果表明：TiO2纳米管垂直生长于钛基底表面，排列紧密、分布均匀，管径约90 nm，管壁厚约20 nm，管长约1μm。样品主要以锐钛矿晶型为主，伴随少量的金红石晶型。DRS分析表明，TiO2纳米管的禁带宽度为3.28 eV。
以4-氯酚模拟废水为目标污染物，探讨了TiO2纳米管在紫外光照射下的光电催化降解特性。实验结果表明，TiO2纳米管的光电催化降解效率高于光催化和电化学降解效率之和，表现出一定的光电协同作用。分析了TiO2纳米管光电催化降解4-氯酚的主要影响因素：4-氯酚初始浓度、外加阳极偏压、溶液pH值、光照强度、支持电解质浓度等。与此同时，考察了TiO2纳米管的稳定性，在相同的实验条件下，重复使用8次后，4-氯酚的降解效率仍能达到80％以上。通过对降解速率的考察，证明了TiO2纳米管降解4-氯酚反应遵循一级反应动力学特征。
采用两步法(电化学阳极氧化法和水热法)制备TiO2/ZnO复合纳米管。XRD、SEM、XPS分析结果表明:TiO2/ZnO复合纳米管由TiO2和ZnO组成，纳米管的直径约60～80nm，长约300 nm，表现出锐钛矿TiO2和六方纤锌矿ZnO的晶型。与TiO2纳米管相比，该样品在紫外光区有更强的吸收，表现出更高的光电催化活性，4-氯酚降解效率达到96.1％，降解反应符合一级反应动力学特征。此外，采用电化学阳极氧化法制备了N掺杂TiO2纳米管。考察了不同电解条件对N掺杂。TiO2纳米管的形貌以及N掺杂量的影响。DRS分析表明，N掺杂TiO2纳米管在可见光部分有较强吸收，吸收带边“红移”，提高了对可见光的利用率。N掺杂TiO2纳米管在可见光照射下的光电催化降解效率达到28.7％。