由于印染废水中有机物含量高、成分复杂、色度深、水质变化大而成为国内外公认的难处理的工业废水之一。随着染料工业的迅速发展,目前使用的染料已达数万种。因此,了解和开发有效的印染工业废水处理技术一直是环保行业所关注的课题。光催化降解有机污染物作为新兴的废水处理技术,可以直接利用太阳能作为能源,将废水中的有机物质氧化降解为对环境无害的小分子有机物并使之矿化为H₂O和CO₂。作为光催化剂,Fe₂O₃粒子的最大优点在于禁带宽度窄,对紫外光和可见光均表现出较好的光电化学响应,对太阳光的利用率较高,但是Fe₂O₃光化学性质不稳定,易发生光致溶解,光催化效率不高。因此,本论文研究具有不同形貌的铟掺杂纳米Fe₂O₃粒子的可控制备及其对罗丹明B在不同光照下的光催化降解性能。首先,本文采用水热合成法,通过调节Fe和In的配比,制备出不同含量铟掺杂Fe₂O₃粒子;通过加入不同的添加剂,制备出针状、片状、粒状等形貌的铟掺杂纳米Fe₂O₃粒子。所制备出的样品均使用XRD、FT-IR、SEM、DSC、TGA进行表征。结果表明:10%以下铟掺杂的Fe₂O₃粒子表现为纯相氧化铁晶型,这是由于铟进入氧化铁粒子晶格中。,所制备的铟掺杂的Fe₂O₃粒子具有结晶度较高、粒径分布均匀、分散性好等特点。不同添加剂在Fe₂O₃晶型形成过程中起到决定性作用。使用硅藻土作为负载底物,利用水热法将Fe₂O₃粒子负载在硅藻土上,并利用FT-IR、SEM、DSC、TGA等仪器进行性能表征,结果表明,该方法能够将Fe₂O₃粒子很均匀地负载在硅藻土的表面。其次,采用铟掺杂Fe₂O₃粒子在有H₂O₂提供羟基自由基的体系下对罗丹明B分别进行紫外光、可见光降解研究。考查了 Fe₂O₃粒子的形貌、铟掺杂量、光催化剂添加量、双氧水添加量、反应体系pH值、罗丹明B初始浓度等条件对光催化性能的影响,当形貌为圆粒状、10%铟掺杂的纳米Fe₂O₃粒子添加量为10-20 mg、H₂O₂添加量为30-50 μL、pH值为4时,罗丹明B降解效率最大。最后,利用液质联用、液相色谱、质谱测定了不同降解时间的降解产物,当降解反应时间为18 min时,罗丹明B已经降解完全。罗丹明B的降解机理如下:溶液中的.OH首先进攻罗丹明B的共轭大π键发色基团以及与N相连的乙基,发生脱羧、脱氮反应,然后罗丹明B分子式上的苯环发生开环,生成羧酸,通过·OH的继续进攻,生成乙二酸等,在·OH的不断作用下,碳链逐渐变短,最终在.OH的强氧化作用下完全矿化为CO₂和 H₂O。