【正文】 TiO2光催化活性最高。6H2O, g Fe(NO3) 34結論本文采用溶膠凝膠法，以鈦酸丁酯為基本原料，制備了穩(wěn)定的TiO2溶膠。從光催化反應機理可知,在光生電子空穴中,只有發(fā)生電荷分離的那部分電子和空穴對于光催化氧化反應才是有效的。因此，本文采用光催化還原法合成負載有貴金屬銀的高活性光催化劑AgTiO2。所以本試驗把反應水分散到含有負催化劑的pH值調節(jié)劑和占醇總量1/3 的無水乙醇中形成混合液(A液),再把混合液逐滴滴入B液(鈦酸丁酯、占醇總量2/3的無水乙醇和抑制劑的混合液)中,水解反應速度可得到較好的控制,水解縮聚物能更均勻地分散在乙醇中,形成穩(wěn)定的溶膠體系[42]。其基本原理是[2224]：將鈦醇鹽或鈦的無機鹽水解直接形成溶膠或經解凝膠形成溶膠，然后使溶質聚合凝膠化，再將凝膠干燥、焙燒，最后得到TiO2粉體。還原反應機理可由下列方程式來表示[37,39]： TiO2 + hv → h+ + e (115) 4h+ + 2 H2O → 4H+ +O2 (116) TiO2(h+ + e ) → TiO2 (117) Ag+ + e → Ag (118) 總反應式為： (119) 此方法將Ag直接沉積在TiO2顆粒表面上，由于光分布的均勻性而使Ag在TiO2表面上能均勻分布。目前，常被用來修飾TiO2催化劑的惰性金屬有Ag、Pt、Pd、Au、Ru、Rh等。OH，提高光催化的效率。半導體光催化氧化的機理可以看出，影響光催化效率的重要因素之一是光生電子空穴對的復合。這種方法的優(yōu)點是可以避免濃度不均勻現(xiàn)象，獲得均勻、致密的納米粒子。概括來一說，有以下方法：低壓氣體蒸發(fā)法、濺射法、鈦醇鹽氣相水解法等。O2 (15) H2O + TiO2光催化原理自1972年日本科學家Fujishima和Honda首先發(fā)現(xiàn)[14]：在光電池中光輻射TiO2可持續(xù)發(fā)生水的氧化還原反應，從而揭開了光催化氧化研究具有劃時代意義的一頁。與電荷向吸附物中遷移進行競爭的是電子和空穴的復合過程。n型和p型半導體屬于摻雜半導體，n型半導體是施主向半導體導帶輸送電子，形成以電子為多子的結構。雖然我國對各種廢水的治理做了許多有益的工作，但治理能力的增長還遠趕不上水體污染速度的增長，其原因是多方面的，其中治理技術落后是主要原因之一，目前我國傳統(tǒng)的廢水處理方法按作用原理可分為物理法、化學法和生物法三大類。載銀光催化劑AgTiO2的制備及光催化性能研究摘 要半導體光催化氧化是一種新型的光化學反應方法，由于它對多種有機物具有無選擇性氧化降解，對貴金屬離子具有還原沉積作用，因而在化學反應、催化劑制備、水處理技術等領域具有廣闊的應用前景。例如，物理法中的用活性炭對有毒物質進行吸附，這種方法只是把污染物從一相轉移到另一相，污染物本身并沒有得到徹底降解，吸附污染物之后的活性炭的處理也是個問題；而化學法常涉及到使用化學藥劑，在化學反應過程中對污染物進行氧化或者還原降解，改變污染物的形態(tài)，將它們變成無毒或微毒的新物質、或者轉化成容易與水分離的形態(tài)，從而達到處理的目的。p型半導體是受主接受半導體價帶電子，形成以空穴為多子的結構[1]。這個過程一般是在半導體顆粒內(途徑B)和表面(途徑A)進行，并且是放熱過程。TiO2半導體多相光催化劑由于能夠通過太陽光或紫外光在常溫下深度氧化有機污染物并兼滅菌，由此開辟了TiO2光催化氧化技術在環(huán)保領域的應用前景，繼而帶來了飲用水水質處理的技術革命。O2 →（1）低壓氣體蒸發(fā)法制備方法是在低壓的氬、氮氣等惰性氣體中加熱普通的TiO2，然后驟冷生成納米二氧化鈦粉體，其加熱源有以下幾種:①電阻加熱法；②等離子噴射法；③高頻感應法；④電子束法；⑤激光法，這些方法可制備100nm以下的TiO2粒子[15]。（2）溶膠凝膠法 溶膠凝膠法(SoLGeL method，以下簡稱SG法)是以金屬醇鹽M(OR)n(M=Ti、Na、Mg、Ba、Pb、V、Si等，R=CHC2H C3HC4H9等)為原料，無水醇為有機溶劑，加入一定量的酸起抑制快速水解作用，誘導所得粒子間產生靜電排斥力，阻止粒子間的碰撞，防止進一步產生大粒子，生成透明均勻的溶膠，經過一定的時間陳化，溶膠凝膠化，濕凝膠進行干燥，得到松散干凝膠粉末，此時干凝膠粉體為無定型結構。近年來人們主要從以下幾方面入手，通過對催化劑進行改性，阻止TiO2光生電子空穴對的復合，提高TiO2的光催化效率。實驗表明[29]，摻雜不同的金屬離子對于半導體催化劑的影響是不一樣的，有的金屬離子不僅可以增強光催化活性，還可能使半導體光吸收作用發(fā)生紅移，吸收波長范圍可擴展至可見光區(qū)域，為以后利用太陽光作為光源提供了可能；但有些金屬離子摻入反而降低了催化活性。Pt的改性效果最好，但成本較高；Ag改性相具有對毒性較小，提高TiO2活性大，成本較低等優(yōu)點[33]。制備完成后，只需將顆粒表面上殘留的Ag+洗去干燥后即可作為光催化劑使用，不需要其他處理，在實際生產中可降低成本。溶膠凝膠法包括三個過程：①溶膠的制備；②溶膠凝膠轉化；③凝膠的干燥和焙燒。 （5）測溶膠pH值，滴加鹽酸，使溶膠體系pH=4。首先將半導體催化劑浸漬在AgNO3溶液中使部分或全部Ag+吸附在催化劑上，再加入Na2CO3溶液，它與Ag+反應生成碳酸銀沉淀，然后用紫外光進行輻照，銀被還原并沉積在半導體催化劑表面，所涉及到反應的反應方程式為：（1）配制AgNO3溶液和Na2CO3溶液,。如果能夠減少無效的電子與空穴的復合,增大有效光生電子和空穴的數(shù)目,將有利于光催化氧化反應的進行[45]。通過恒溫鼓風干燥的方法制備了TiO2干凝膠，然后通過熱處理制備了TiO2粉體。9H2O,and 40 ml N AgNO3 were added respectively into the water to give a total volume of 50 grams of the asprepared TiO2 /ceramic and 10 ml CH3OH were wellmixed in the solution was exposed to UV light and stirred vigorously for 3 irradiation,the mixtureswere filtrated to obtain the solid phase,calcined at 450℃to obtain samples B,C and D.The posites were analyzed using BET(Quantachrome NOVA 2000),SEM(Hitachi S800),XRD(American Scintag XDS2000)using Cu Kα radiation(λ=)and ICPAES(PEOptima 3000DV),respectively. Photoactivity measurementThe photocatalytic activity of the samples was evaluated using the MB decolorization at room temperature(～25℃)under UV were performed as follows:about g of the posite samples was suspended in a 75 ml MB solution with a concentration of 10 mg/L in a reaction samples were agitated for 1 h in MB solution in the absence of light to attain the equilibrium 400 W UV light (LUXMEN)was used as the external light variation in MB during the experiment was measured using a Shimadzu PharmaSpec UV1601 spectrometer at 665 nm and 220 nm photocatalytic decolorization of the MB solution is considered a pseudofirstorder reaction and its kinetics are expressed as ln(C 0/C)=kt,where k is the apparent rate constant,and C 0 and C are the initial and reaction concentrations of aqueous MB,respectively.3. Results and Discussion Synthesis and characterization of posite samplesThe mesoporous ceramic powder was chosen as a host to immobilize nanophase TiO2 as well as modified is doubtful that the synthesis may alter the surface area and/or pore size of the asprepared 1 lists the BET results for pure ceramic,sample A,B,C and D,respectively. It is shown that TiO2 on ceramic would significantly increase the surface area as well as slightly decrease the pore may indicate that nanophase TiO2 particles are embedded onto the surface of the ceramic substrate and into the porous deposition of Fe,Ag and Pt onto TiO2 would not significantly change the surface area and pore size characteristics.Table 1 BET results for ceramic and photocatalystSample Surface area（m2/g） Pore size(A)Ceramic A B C D It is reasonable that metal ions in the solution can be directly reduced by the photocatalytic reaction of TiO2 with UV irradiation if the reduction potential of metal ions/metal is more positive than the conduction band of TiO2( V).However,there is no correlation between the reduction potential of the metal ions and the photocatalytic activity of the metal modified TiO2 photocatalyst.The metal ion deposition phenomena on the TiO2 surface could be explained by photoadsorption[9,10,11].UV light excites TiO2 to produce electronhole pairs,which migrate to the surface and initiate chemical redox electrons located on the surface make the hydroxyl form rapidly at the interface between the surface and hydroxyl。得到以下結論：（1）通過光催化還原法可以制得具有較高活性的、負載有貴金屬銀的光催化劑AgTiO2。 當硝酸銀用量由3mL逐漸增加到7mL時,銀的負載量逐漸增加,金屬銀捕獲電子的作用逐漸增強,因而光催化活性逐漸增強；但是,金屬粒子的負載量也存在一個最佳值,當超過這個最佳值,擔載的金屬量過大時,金屬上富集的電子過多,使光誘導產生的空穴與反應物的作用處于金屬微粒上的電子與空穴的再復合的競爭之中。（3）反應一段時間后加入Na2CO3溶液，所得到的混合液置于2只10W