该论文就是在该课题组纳米氧化钛光催化研究的基础上,考察在气相和液相光催化反应中氧化钛和氧化锆的晶相对它们的催化活性的影响.(1)通过在酸性介质中水热处理的方法成功地制备了锐钛矿和金红石相比例连续可调的纳米氧化钛.样品的晶相组成、粒子形貌、粒径可以通过制备条件如晶化温度及时间、水酯比和酸浓度等来进行控制,同时还考察了前驱体和添加酸的种类对晶相转变的影响.(2)研究了正己烷和甲醇在不同晶相比例的纳米氧化钛催化剂上的气相光催化氧化反应.实验中发现锐钛矿和金红石相粒子之间存在明显的协同效应,相对于具有相近比表面的纯相样品,混晶样品显示出了较高的活性,超过了商业氧化钛Degussa P25.光催化剂的活性与其晶相组成密切相关,最适宜的晶相比例主要取决于反应体系.对正己烷和甲醇的气相光催化氧化反应,活性最佳的是金红石相含量分别为12﹪和15﹪的混相氧化钛光催化剂.寿命实验的结果表明混相催化剂相当稳定,反应100h后仍可保持较高的活性.几种机械混晶样品的制备和活性测试结果说明协同效应的显著程度是与粒子之间的相互接触成正比的,较高的毗连度可能加快了光生空穴和电子从一种晶相向另一种晶相的迁移,由此抑制了它们之间的复合,提高了光量子产率和光催化活性.硫酸化对混晶氧化钛的催化性能没有起到促进作用,催化剂的活性和稳定性显著下降.(3)以苯酚的光催化降解作为液相光催化的模型反应,进一步考察协同效应在混晶氧化钛光催化剂中的表现.实验结果发现,在锐钛矿相氧化钛中引入少量的金红石相能有效地提高催化剂对苯酚的光降解能力,并且锐钛矿相和混相氧化钛对苯酚降解的反应动力学不同于金红石相样品,后者表现为一级反应动力学关系.商业氧化钛Degussa P25在反应中具有最高的活性,这可能是由于其粒子之间的毗连程度较高,协同效应更为明显所致.(4)应用不同的方法制备得到具有不同相结构和比表面的纳米氧化锆,并考察了样品对于正己烷和甲醇气相光催化氧化的催化性能.无定形氧化锆表现出了比晶形更高的活性,热分析结果表明催化剂的活性与催化剂表面的羟基数量密切相关.硫酸化导致了氧化锆样品表面羟基数量的减少,使催化剂的活性和稳定性下降.