随着全球工业化进程的快速推进,能源危机和环境污染已经引起越来越多的人关注。光催化技术既能降解空气和水中的污染物,也能把低密度太阳能转换为高密度电能,因此对于解决能源危机和环境污染具有重要的现实意义。在众多半导体材料中,二氧化钛(TiO2)因具有化学稳定性、绿色无毒、强氧化活性、廉价易得,成为最具研究价值的半导体之一,被广泛应用于光催化领域。但是,TiO2较大的禁带宽度(3.2eV)导致其只对紫外光响应,而紫外光只占有太阳光总能量的4%左右,并且光生电子-空穴极易复合,极大地限制了TiO2的推广利用。因此,如何拓宽TiO2的光响应范围,提高太阳能利用效率,以及如何实现光生电子-空穴的有效分离,已然成为解决TiO2光催化应用难题的重要方向。相比其它方法,静电纺丝技术制备的一维TiO2纳米结构具有更好的电荷传输和更低的载流子复合效率,并兼具更高的孔隙率等优势,使得静电纺丝技术开始在光催化领域崭露头角。另外,近年来的研究发现,贵金属改性TiO2有利于拓宽光响应范围并提高量子产率。因此,本论文从以下两个方面进行了探索:(1)利用静电纺丝技术,并结合溶胶-凝胶法和高温煅烧处理,一步制备了纯tio2纳米纤维;(2)结合第一部分实验,一步制备了铂金(pt)掺杂tio2复合纳米纤维(pt-tio2)。研究了这两种材料作为光催化剂在紫外光、可见光下降解亚甲基蓝的光催化机理,具体工作如下:(1)第一部分实验以聚乙酸乙酯(pvac)作为聚合物基体,四异丙醇(tip)作为钛源,冰醋酸作为tip水解抑制剂,乙醇和丙酮作为混合溶剂,通过调整纺丝液组分含量、环境参数、纺丝参数,结合后续高温煅烧处理,静电纺一步制备了纯tio2纳米纤维。制备的纯tio2纳米纤维具有较高长径比,表面含有大量孔结构,直径分布均匀。进一步研究了tio2前驱体的引入对聚合物纳米纤维形貌的影响,定量分析了pvac/tio2纳米纤维的组分含量及不同煅烧温度对tio2表面羟基、晶相结构、光催化活性等的影响。深入探究了tio2纳米纤维在紫外光照射下降解亚甲基蓝染料的光催化机理。实验结果表明,500℃煅烧制备的tio2纳米纤维具有最高的光催化活性。(2)第二部分实验在纺丝液中引入了h2ptcl6·6h2o。以h2ptcl6·6h2o为变量,制备了一系列不同pt含量掺杂的tio2复合光催化剂。本部分实验首次制备了h2ptcl6/tio2/pvac蜘蛛网结构复合纳米纤维,初步分析了此类蜘蛛网结构形成机理。在tip水解成tio2和结晶的同时,h2ptcl6热分解成pt掺杂进入tio2晶格中,形成了pt-tio2异质结纳米纤维结构。pt元素负载含量对tio2纳米纤维形貌、晶相结构、比表面积及其孔径孔容大小等造成了显著影响。实验结果表明,本实验制备的pt-tio2复合纳米纤维在可见光下具有较高的光催化活性;过少的Pt掺杂不利于可见光吸收,过量的Pt掺杂则会导致形成较多的电子-空穴复合中心,由此确定了最佳Pt掺杂量为1.20%本论文为以静电纺丝技术为主要手段,一步法制备了纯TiO2纳米纤维,继而通过改性TiO2纳米纤维,制备了一种对可见光响应并具有较高光催化活性的Pt-TiO2异质结纳米纤维作为复合光催化剂,为利用静电纺丝技术制备其它高效光催化纳米材料做出了有益探索和参考。