【正文】 under UV reduced metals were then treated by calcination at 450℃.The BET,SEM,TEM,XRD,and ICPAES were used to characterize the posite structure and photocatalytic activity under UV irradiation was evaluated using MB solution deposition.2. ExperimentalTo pare the photocatalytic properties of these posites,4 samples were prepared on ceramic substrates:(A)TiO2ceramic,(B)FeTiO2ceramic, (C)Ag TiO2ceramic,and(D)Pt TiO2ceramic. Sample preparation and characterizationTiCl4,citric acid,HCl,ceramic,and MB reagent grade chemicals were purchased from Merck was slowly dropped into a citric acid/1 M HCl solution in an ice powder was then added into the solution and stirred for 2 solution was dried,and the residue calcined at 450℃to obtain the TiO2/ceramic posite sample.Three grams of H2PtCl6感謝我的室友張二剛、郝東偉、尹衛(wèi)國(guó)、霍達(dá)和邊文清對(duì)我生活和學(xué)習(xí)上的關(guān)心和幫助，我會(huì)永遠(yuǎn)懷念和他們一起度過(guò)的這快樂(lè)的四年時(shí)光。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師呂燕老師，從論文選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析到論文撰寫(xiě)及修改老師都給予了全面、細(xì)致的指導(dǎo)。得到以下結(jié)論：（1）通過(guò)光催化還原法可以制得具有較高活性的、負(fù)載有貴金屬銀的光催化劑AgTiO2。 圖34 AgTiO2與TiO2光催化活性比較 從圖34中可以看出，AgTiO2的光催化活性明顯高于TiO2。 圖33 反應(yīng)次數(shù)對(duì)AgTiO2催化活性的影響 從圖中可以看出,第二次吸光度明顯高于第1次吸光度,而第第4次吸光度較第2次的雖仍有所增加,但變化量非常小,基本上趨于一定值。圖32 Na2CO3與AgNO3溶液體積比對(duì)AgTiO2催化活性的影響 從圖中可以看出,當(dāng)AgNO3溶液溶液與Na2CO3溶液的比例為2∶1時(shí),所制得的AgTiO2光催化活性最高,隨著二者比例的增大, AgTiO2光催化活性逐漸降低。 當(dāng)硝酸銀用量由3mL逐漸增加到7mL時(shí),銀的負(fù)載量逐漸增加,金屬銀捕獲電子的作用逐漸增強(qiáng),因而光催化活性逐漸增強(qiáng)；但是,金屬粒子的負(fù)載量也存在一個(gè)最佳值,當(dāng)超過(guò)這個(gè)最佳值,擔(dān)載的金屬量過(guò)大時(shí),金屬上富集的電子過(guò)多,使光誘導(dǎo)產(chǎn)生的空穴與反應(yīng)物的作用處于金屬微粒上的電子與空穴的再?gòu)?fù)合的競(jìng)爭(zhēng)之中。,當(dāng)硝酸銀溶液用量小于7mL時(shí), AgTiO2的光催化活性隨AgNO3溶液用量的增加而增強(qiáng)；當(dāng)硝酸銀溶液用量大于7mL時(shí), AgTiO2的光催化活性隨硝酸銀用量的增加而減弱；硝酸銀用量為7mL時(shí)光催化劑的催化活性最高。（5）取樣結(jié)束后，樣品經(jīng)30min離心分離（轉(zhuǎn)速為3000r/min），取上層清液于664nm下測(cè)定其吸光度值。 AgTiO2光催化活性測(cè)定（1）用量筒量取含量為6mg/L的亞甲基藍(lán)反應(yīng)液500ml于1000ml燒杯中。（3）反應(yīng)一段時(shí)間后加入Na2CO3溶液，所得到的混合液置于2只10W紫外燈下，溶液液面距光源17cm，照射1h，照射同時(shí)用磁力攪拌器攪拌。這是目前制備負(fù)載銀TiO2光催化劑一種比較好的方法[30]。隨著溫度的升高，TiO2的晶型由非晶型向銳鈦礦型轉(zhuǎn)變，接著向金紅石型過(guò)度。但是強(qiáng)有力的攪拌會(huì)破壞形成凝膠過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),延遲凝膠的形成。試驗(yàn)表明，攪拌對(duì)溶膠凝膠有影響。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),向前驅(qū)物的乙醇溶液中加水太快或一次性加入,則鈦酸丁酯的水解速度過(guò)快,水解生成的聚合物來(lái)不及溶于乙醇而直接發(fā)生快速縮聚反應(yīng),試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)有大量的塊狀絮凝物生成,得不到穩(wěn)定的透明溶膠。 （2）配制B液：分別量取35ml鈦酸丁酯、70ml無(wú)水乙醇、23ml冰乙酸，混合于四口燒瓶中?？刂谱茻郎囟龋涂傻玫讲煌偷腡iO2。 縮聚反應(yīng)：在溶液內(nèi)，原鈦酸和負(fù)一價(jià)的原鈦酸離子反應(yīng)，生成鈦酸二聚體，此二聚體進(jìn)一步作用生成三聚體、四聚體等多鈦酸。溶膠凝膠法是近年來(lái)被科研工作者廣泛采用的制備TiO2納米粒子的方法。 因此，本課題欲研究以溶膠凝膠法制備TiO2光催化劑，并通過(guò)光催化還原法在其上負(fù)載銀，合成AgTiO2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定AgTiO2的最佳合成工藝，并以亞甲基藍(lán)溶液為模型對(duì)其光催化降解性進(jìn)行研究，考查AgNO3溶液用量、NaCO3溶液與AgNO3溶液體積比等對(duì)AgTiO2光催化活性的影響。半導(dǎo)體表面貴金屬沉積是提高半導(dǎo)體光催化劑活性的一種有效方法。光催化氧化法治理水中的各種污染物，具有低能耗、操作簡(jiǎn)便、可減少二次污染等優(yōu)點(diǎn)，引起了研究者的關(guān)注，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展的水處理技術(shù)。光催化還原法是指含Ag+水溶液與TiO2顆粒形成懸浮液，在紫外燈的照射下TiO2吸收帶隙能，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在光生電子作用下使Ag+在TiO2表面進(jìn)行還原反應(yīng)，被還原的金屬銀直接沉積在TiO2顆粒表面上，形成良好的復(fù)合負(fù)載體。銀鏡反應(yīng)法雖然比較簡(jiǎn)單，但在焙燒除去二氧化鈦顆粒表面的乙醛時(shí)，部分乙醛會(huì)炭化成細(xì)小顆粒而附著在催化劑的表面，從而影響催化劑的活性。正因?yàn)樾ぬ鼗鶆?shì)壘成為俘獲激發(fā)電子的有效陷阱，光生載流子被分離，從而抑制了電子和空穴的復(fù)合[36]。對(duì)Ag/TiO2改性光催化劑的研究表明，只有沉積在半導(dǎo)體表面的金屬Ag形成聚集尺寸為納米級(jí)的原子簇，而不是形成大顆粒的體相的體相狀態(tài)時(shí)，才能提高TiO2的光催化活性。電子在金屬上的富集，相應(yīng)減小了TiO2表面電子密度，從而抑制了電子和空穴的復(fù)合，另外還可以降低還原反應(yīng)的超電壓，提高TiO2的光催化活性。TiO2負(fù)載于這些載體后，可獲得較大的表面結(jié)構(gòu)和合適的孔結(jié)構(gòu)，從而提高了催化活性。(3)與其他物質(zhì)復(fù)合TiO2與其他的物質(zhì)復(fù)合，組成復(fù)合型半導(dǎo)體，可以分為半導(dǎo)體半導(dǎo)體復(fù)合物和半導(dǎo)體絕緣體復(fù)合物。當(dāng)摻雜濃度小于最佳濃度時(shí)，半導(dǎo)體中沒(méi)有足夠俘獲載流子的陷阱；但是當(dāng)摻雜濃度的增加，陷阱之間的平均距離降低，電子空穴對(duì)的復(fù)合幾率提高，則又會(huì)降低催化活性[30]。由于金屬離子對(duì)電子的爭(zhēng)奪，減少了TiO2中光生電子和空穴復(fù)合的幾率，從而產(chǎn)生更多的OH (112) 或 TiO2 (h+) + OH → TiO2 + 1/4O2 + l/2H2O (113) 陰極: e + O2 → O2 (114) 由于光電催化機(jī)理類似于以光電催化是利用電化學(xué)來(lái)輔助光催化過(guò)程，也是一種減少電子空穴對(duì)復(fù)合的有效方法。OH的生成與提高電子空穴對(duì)分離效率是提高光催化氧化反應(yīng)速率和效率的重要途徑。因此，制備具有高效率的固定的，在可見(jiàn)光條件下具備較高活性的TiO2材料將是光催化發(fā)展進(jìn)一步走向?qū)嵱没谋厝悔厔?shì)。但是具有以下缺點(diǎn)，限制了其在工程上的應(yīng)用：(l)粉末處理要大量的催化劑來(lái)支持連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且需要將催化劑從流動(dòng)的液相中分離出來(lái)，一般通過(guò)過(guò)濾、離心、混凝和絮凝等方法進(jìn)行分離回收，這就使得處理過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，同時(shí)增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)成本。隨后超速離心，使納米微分與微乳液分離。該方法不會(huì)引入雜質(zhì)，所以能制備高純度的TiO2粉體，水解反應(yīng)一般在常溫下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗少[19]。該方法中加入溶液的沉淀劑不立刻與沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使沉淀物在整個(gè)溶液中緩慢生成。（1）沉淀法 沉淀法是使一種或多種離子的可溶性鹽溶液，于一定溫度下發(fā)生水解，形成不溶性的氫氧化物或鹽類從溶液中析出，并將溶劑或溶液中其它雜質(zhì)洗去，經(jīng)熱分解或脫水即得到所需的氧化物粉料。因而目前制備納米TiO2光催化劑多數(shù)還是采用液相法。由于兩電極間的輝光放電使Ar離子形成。氣相法的特點(diǎn)是粉體純度高、顆粒尺寸小、顆粒團(tuán)聚少、組分更易控制。并且具有無(wú)毒、不溶解性、穩(wěn)定性好；(2)降解無(wú)選擇性，幾乎降解任何有機(jī)物，尤其適合氯代有機(jī)物、多環(huán)芳烴等；(3)氧化反應(yīng)條件溫和，投資少，能耗低；(4)無(wú)二次污染，有機(jī)物被徹底氧化為無(wú)機(jī)物。OH)，超氧離子自由基 (OOH → O2 → O2 + e → O2可以同H+作用形成 OH + h+ (vb) → 反應(yīng)的基本機(jī)理歸納如下：當(dāng)TiO2材料受到紫外光的照射時(shí)，發(fā)生(11)反應(yīng)，在TiO2 形成帶正電的空穴h+和形成高活性的電子e。這可能是由于銳鈦礦型TiO2與金紅石型TiO2以一定比例共存時(shí)，相當(dāng)于兩種半導(dǎo)體復(fù)合，可使光生空穴和電子發(fā)生有效分離，從而減少其復(fù)合幾率。兩者的晶體結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其帶隙寬度也不同，[9]。這兩類晶體結(jié)構(gòu)的差別在于各自不同的八面體的扭曲和八面體的組裝模式。板鈦礦型在自然界中很稀有，屬斜方晶系，是不穩(wěn)定的晶型，相比金紅石和銳鈦礦型TiO2，合成比較困難，目前的相關(guān)報(bào)道也比較少[7,8]。這樣，半導(dǎo)體被激發(fā)產(chǎn)生的光生電子或光生空穴才能給基態(tài)的吸附分子。 圖11受光照時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)載流子的變化光誘發(fā)電子和空穴向吸附的有機(jī)或無(wú)機(jī)物種的轉(zhuǎn)移，是電子和空穴向半導(dǎo)體表面遷移的結(jié)果。半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)，一般由低能的價(jià)帶和高能的導(dǎo)帶構(gòu)成，價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在禁帶。納米半導(dǎo)體材料在光的照射下，通過(guò)把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，促進(jìn)化合物的合成或使化合物(無(wú)機(jī)物、有機(jī)物)降解的過(guò)程稱之為光催化。本征半導(dǎo)體中，載流子是由部分電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶上產(chǎn)生，形成數(shù)目相等的電子和空穴。半導(dǎo)體是介于導(dǎo)體和絕緣體之間，電導(dǎo)率在(1010～104)Ω光催化氧化反應(yīng)作為一種深度的氧化過(guò)程(Advaneed Oxidation proeess，簡(jiǎn)稱AOP)，和傳統(tǒng)的方法相比，半導(dǎo)體光催化技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①降解沒(méi)有選擇性，能夠使有害物質(zhì)完全分解，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；②可以在常壓下操作，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單；③不需要大量消耗除光以外的其他物質(zhì)，可以降低原材料和能量的消耗；④能夠達(dá)到除毒、脫色、去臭的目的；⑤光催化劑具有廉價(jià)、無(wú)毒、穩(wěn)定以及可以重復(fù)利用等特點(diǎn)。眾所周知，利用微生物的代謝作用，使廢水中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的、無(wú)害的物質(zhì)的方法稱為生物處理法，這是當(dāng)前比較新穎的水處理方法，然而生物降解仍存在著一定的局限性，概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)：(1) 降解速度慢，一般要數(shù)周或數(shù)月；(2) 細(xì)菌的作用具有選擇性；(3)對(duì)有些有毒物質(zhì)只能部分降解，并且可能形成有毒性的中間產(chǎn)物；(4)芳香族化合物部分難以被降解。這給人們生活造成的損失和國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損害相當(dāng)巨大，因此水體凈化已成為環(huán)保領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要工作。我國(guó)人均淡水量?jī)H為2545m3，不到世界人均淡水量的1/4。關(guān)鍵詞：光催化劑 光化學(xué)沉積 AgTiO2 光降解  Preparation and Photocatalytic Performance of Ag –Loaded photocatalyst Ag TiO2AbstractSemiconductor photocatalytic oxidation is a new method of photochemical reaction. Because it can degradate a variety of organic pounds with no selective and can deposite noble metal ions , has broad application prospects in the field of Chemical reaction, catalyst preparation and water treatment. However, the posite of exciton could affect the efficiency of photocatalyst. Depositing noble metal in the semiconductor surface is a effective method to improve the activity of semiconductor photocatalyst. The metal particle loaded on catalyst can dispel electron, avoid catalyst to be charged and the posit of exciton, therefore it can improve the photocatalytic activity of catalyst.In this paper, TiO2 was prepared by solgel and AgTiO2(Agloaded Titanium dioxide) was prepared by photocbemical precipitation. some affecting factors