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钙钛矿型光催化剂(ABO3)由于其独特的结构,当其他的金属离子部分取代A位或B位时,在保持晶体钙钛矿结构不变的情况下,可以形成离子缺陷或着导致B离子价态的改变,从而具有光催化性能,在光催化领域成为国内外研究的热点。目前钙钛矿型光催化剂的制备方法主要为传统固相法、溶胶凝胶法和水热法,但这些方法都无法同时满足低成本、低能耗的工业要求,因此开发新颖的制备钙钛矿型材料的技术具有重大的意义。本文以廉价的TiO2作为原材料,从降低固相反应的焙烧温度为出发点,结合水热法和固相法制备CaTiO3和ZnTiO3,并且对光催化效果好的CaTiO3进行A位掺杂研究。所制备的材料及其光催化性能使用热分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外可见分光光度计等手段进行了表征和检测。主要研究内容和结论如下:(1)对水热-固相法制备CaTiO3的合成工艺进行了研究,主要探讨了焙烧温度和焙烧时间对材料的物相的影响。研究结果表明,在500℃的条件下焙烧2h即可得到钙钛矿结构的CaTiO3,高纯度的CaTiO3的最佳制备工艺条件:焙烧温度700℃,焙烧时间10h。SEM和TEM对材料的形貌表征结果显示,CaTiO3呈颗粒状,分散性良好,粒径大约为100nm。本实验还研究了CaTiO3的形成机理和光催化性能,形成机理研究表明,TiO2在水热条件下生成了化学组成为H2Ti3O7·3H2O的纳米管,H2Ti3O7·3H2O纳米管与钙离子发生离子交换反应后在高温下转化成所制备的CaTiO3。另外,CaTiO3对甲基橙溶液具有良好的降解效果:以500W氙灯为光源,0.3g/LCaTiO3光催化降解15mg/L甲基橙溶液,20min降解率达到95.5%,说明CaTiO3光催化降解甲基橙并且符合一级动力学方程模型,速率常数k=0.1091.(2)通过水热-固相法制备ZnTiO3进行了研究,探讨了此方法制备ZnTiO3的最佳合成工艺,并对所合成材料的形貌和光催化性能进行了研究。研究结果表明,水热-固相法制备ZnTiO3的最佳工艺条件为:在800℃的温度下焙烧10h,并且温度对ZnTiO3的成分变化影响很大。ZnTiO3的形貌分析结果显示颗粒粒径大小不一,粒径大约分布在100500nm之间。ZnTiO3对甲基橙的具有良好的降解效果,当投加量为0.3g/L时,光催化降解15mg/L甲基橙溶液20min,降解率达到92.7%;0.3g/L的ZnTiO3降解15mg/L的甲基橙溶液的速率常数k=0.1020.(3)在CaTiO3和ZnTiO3的合成和光催化性能研究基础上,选择光催化性能更为优越的CaTiO3进行了掺杂研究。采用水热-固相法对CaTiO3的A位分别进行了La和Ag的掺杂,结果表明,Ag、La均掺进了Ca的位置。光催化降解甲基橙溶液的实验结果表明,掺杂La降低了CaTiO3的光催化活性,掺杂Ag提高了CaTiO3的光催化活性,当Ag的掺杂量为x=0.015时,Ca1-xAgxTiO3具有最佳光催化活性,速率常数k=0.1638.