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近年来,半导体光催化被研究用于很多领域,如水和空气的治理,但是大多的光催化剂是仅在紫外光下有活性的宽禁带半导体。二氧化钛Ti02就是这样的光催化剂,它便宜、无毒、具有强氧化能力、高光化学抗腐蚀能力和成本效率,作为一种有效的半导体光催化剂被广泛用于环境治理。但是非常有必要用不同的掺杂方式减小起禁带宽度,以便利用太阳光来实现Ti02的光催化污染物降解。为了有效利用可见光或太阳光,本文研究了有可见光催化活性的金属(Nd)或非金属(N或C)掺杂的Ti02纳米结构。我们发现氮或钕掺杂的TiO2纳米颗粒在可见光下降解罗丹明-B和苯时有光催化活性,而且,氮掺杂Ti02的可见光催化活性在碳纳米管作为载体时有所加强。这显示了Ti02纳米结构内在的光催化活性的加强是因为半导体在可见光下产生的光生电子和空穴有效分离。主要工作主要包括如下三方面：1)一种新的Ti02纳米结构氮掺杂方法,即用乙二胺四乙酸(EDTA)。2)用稀土金属钕(Nd)掺杂二氧化钛(Ti02)在可见光下降解罗丹明-B。3)对比研究N掺杂和碳管作为碳源的N掺杂Ti02可见光催化活性。上述三方面制备的样品都是用溶胶-凝胶法制备得到,并都用扫描显微镜,X射线衍射仪,拉曼光谱,紫外-可见分光光度计,X射线光电光谱和比表面积测试仪等来进行了结构表征测试。N,Nd和掺杂Ti02以及碳纳米管负载的N掺杂Ti02的光催化活性用降解罗丹明-B和苯来表征,并与P25和纯Ti02对比。结论如下：通过简单的溶胶-凝胶法,氮和钕可以掺杂进入TiO2晶格,导致在可见光下有响应。机理研究表明可见光下Nd掺杂TiO2产生的羟基自由基是Rh-B降解的一种活性物种,光生电子是产生活性物种的主要原由。》在制备过程中使用EDTA,制备样品的比表面积变大,孔径变小。N掺杂TiO2纳米颗粒对苯的降解有更高的活性。这对用可见光净化水有所帮助。》用EDTA作为氮源和用MWCNTs作为负载的N掺杂Ti02有很好的活性。以上制备的Ti0：纳米结构体系能降解罗丹明-B和有毒的苯。