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TiO2光催化剂(如附着态TiO2,多孔TiO2薄膜,TiO2/Fe3+,TiO2/Fenton等)催化氧化降解水中的有机污染物具有能耗低、操作简单、反应条件温和、可减少二次污染等突出特点,因而日益受到人们的重视。大量实验表明,TiO2光催化对于工业废水具有很强的处理能力,适用于后期的深度处理。但因其量子效率和催化活性较低,所以提高TiO2光催化剂的催化性能是关键。本文采用溶胶-凝胶法和电化学阳极氧化法制备了两种形态的TiO2薄膜。选用亚甲基蓝为模拟有机污染物,研究了这两种TiO2薄膜的光催化特性。以钛酸丁酯为前躯体,无水乙醇为溶剂,二乙醇胺为水解控制剂,用溶胶-凝胶法在钛基体和不锈钢基体上制备了TiO2薄膜。采用X射线衍射(XRD)技术研究了所制备的TiO2薄膜随热处理温度的晶型变化。测定了TiO2薄膜的光电催化降解效果以及TiO2薄膜的重复利用性能。结果表明,在钛基体上制备的TiO2薄膜性能比在不锈钢基体上制备的TiO2薄膜性能要好。不同的热处理温度主要影响薄膜的晶型构成,在500℃热处理温度下制备的薄膜光催化性能最好。通过该法制备的薄膜重复使用性能较差。在含氟溶液中,以TA2钛板为基体,采用电化学阳极氧化法制备了具有纳米管阵列结构的TiO2薄膜。扫描电子显微镜(SEM)观察显示,电解液成份对阳极氧化制备的TiO2薄膜的纳米管阵列结构形貌有影响。测试了TiO2纳米管阵列薄膜的光电催化降解效果,并比较了电解催化、光催化和光电催化对亚甲基蓝溶液降解效率的差异。结果表明,在NH4F-H2O-乙二醇电解液体系中制备的TiO2纳米管阵列光电催化性能最好。经过340min后,催化效率达到了 94.23%。电化学阻抗谱分析显示,光电催化和光催化降解过程的速控步骤均为表面反应步骤,外加偏压减小了界面电荷转移阻抗,提高了光生载流子的分离效率。