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二氧化钛因为性质稳定,活性高,反应快,无毒无害,价格低廉等优点,成为各种领域最具发展潜力的光催化剂。但是二氧化钛的禁带宽度比较大,只在波长小于387.5nm的紫外光照射下有活性,而且,半导体载流子复合率高,量子效率低。因此如何对二氧化钛改性,使其吸收光谱拓展至可见光范围,以及提高其量子效率成为光催化研究的热点。论文简要地论述了二氧化钛光催化原理、制备方法、影响二氧化钛光催化性能的因素以及二氧化钛的改性技术,同时并对目前国内外二氧化钛最新的研究成果进行了详细的论述。本研究以钛酸丁酯为前驱物,硼酸、氨水为掺杂剂,采用溶胶凝胶法了制备非金属硼、氮掺杂二氧化钛光催化剂；利用X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)等表征手段分析了掺杂前后二氧化钛的颗粒的晶体结构和形貌特征,分析探讨掺杂元素对二氧化钛结构的影响；进而通过在紫外光和可见光下光催化降解甲基橙实验来评价样品活性,重点考察掺杂剂量和煅烧温度对催化剂光催化活性的影响。在此基础上,探索研究非金属掺杂二氧化钛光催化剂降解有机物的机理。论文研究得到以下结果：(1)以钛酸丁酯为前驱物,硼酸为掺杂剂通过溶胶凝胶法合成B掺杂二氧化钛光催化剂。研究结果表明：在紫外光下,B掺二氧化钛的光催化活性明显提高,当n(B):n(Ti)=5%,煅烧温度为400℃时,催化降解效果最好,光照2h后,甲基橙的降解率达到60%；B掺二氧化钛在可见光下的光催化活性没有明显改善,n(B):n(Ti)=10%,煅烧温度为400℃时降解率最高,光照8h后,甲基橙的降解率为34%；(2)以钛酸丁酯为前驱物,硼酸和氨水为掺杂剂通过溶胶凝胶法合成B和N共掺杂二氧化钛光催化剂,研究结果表明：在紫外光下和可见光下,当n(B):n(Ti)=10%,煅烧温度为450℃时,催化降解效果最好,分别光照2h和8h后,甲基橙的降解率达到61%和73%；B和N之间的协同作用使催化剂活性大大提高。(3)非金属掺杂二氧化钛催化机理分析：1)非金属硼氮在二氧化钛晶格中形成B-O-Ti. Ti-O-N结构、Ti-O-B-N结构和O-Ti-B-N结构,引入局部能级,拓展了二氧化钛的光谱响应范围；2)硼掺杂在表面形成的B2O3以及B和N共掺杂所形成的结构Ti-O-B-N结构和O-Ti-B-N结构都能加强载流子的分离,延长载流子的寿命。两方面共同作用,提高了光催化活性。