随着国家经济飞速发展,国内工业化进程达到了新高度,工业文明在提高人们生活质量的同时,也对环境污染治理技术提出了新的挑战。在工业生产中,超负荷废气排放造成了一系列的空气污染问题,例如雾霾、酸雨、臭氧空洞等,其中氮氧化物NOx（NO2和NO）的“贡献”显得尤为重要,如何高效去除大气中氮氧化物已成为净化污染气体的一个重难点。光催化技术具有低能耗、反应条件温和、无二次污染等优点,在去除低浓度NOx领域展现出了广阔的发展前景。光催化技术研究中,二氧化钛（TiO2）光催化剂因为廉价、无毒、高活性等优点受到了众多研究者的青睐。但是TiO2的宽带隙使其光吸收范围只在紫外光区,限制了该催化剂对太阳能的利用;改性后的TiO2光催化剂不再局限于紫外区吸收,但粉末TiO2颗粒存在难分离和难回收等问题,一定程度上都严重阻碍了 TiO2光催化剂的实际应用。发展具有可见光响应的TiO2催化剂以及利用合适的载体以及负载方法提高TiO2光催化去除NOx效率迫在眉睫。1.本文使用微乳法制备了含有氧空位的TiO2光催化剂,其全光光催化去除NO的效率为72%,相对于没有添加乳化剂合成的TiO2（效率为27%）的NO去除率得到了显著提升。XPS能谱和EPR光谱证实了乳化剂的添加可以促进TiO2产生氧空位,而氧空位作为缺陷能级不仅拓宽了催化剂的光响应范围,而且加速了电子的迁移传输速率,进一步抑制了载流子的复合,使得微乳法制备的TiO2催化剂光催化去除NO的活性得到了显著的提升。我们通过测试催化剂对反应目标分子NO和O2的升温程序脱附情况发现氧空位增加了催化剂对目标分子的吸附,因为微乳法制备的TiO2催化剂具有更大的优势吸附活化小分子,最终有效地去除NO污染物。本章为TiO2催化剂的有效改性提供了新的策略,也为设计合成新型的光催化净化大气污染物的催化剂提供了新的思路。2.本文通过等离子共振效应对微乳法合成TiO2催化剂进一步改性,掺杂一定量的Bi元素增加其催化去除NO的活性;并且针对粉末催化剂在光催化空气净化过程中难回收、易吹散等问题,使用浸渍法将粉末催化剂负载在玻璃纤维表面,构成了负载型Bi/TiO2光催化组件。光催化去除NO的实验结果表明,负载型Bi/TiO2组件全光光催化去除NO的效率高达95%,并且具有良好的稳定性。通过对典型污染物净化性能的评价,负载型Bi/TiO2组件对典型污染物（一氧化氮、甲醛、甲苯）均表现出了优异的去除性能。一氧化氮、甲醛、甲苯气体的去除率分别为97.8%、92.9%、87.9%。