【正文】 5 參考文獻[1][J].遼寧化工，2010，39(9)：968971 [2]王九思，張鵬會. 金屬和非金屬共摻雜TiO2催化劑光催化活性研究［J］.化工新型材料，2010，38(2)：7981[3]易均輝，莫惠媚，易靈紅，[J].2011,40(8):3538[4]WANG Ping, XU Ying. Development of NanoTiO2 Doped by Metals and Applications to Environment Fr iendly Materials［J］. ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI,2007,46 Sup:5455[5]SANG Yan ,YOU Jiahui ,GENG on the Photocatalytic Activity of Metal Ionsdoped TiO2 Catalysts[J]. Journal of Anhui Normal Universit y (Natural Science),2009,32(2):142147[6]XIAO Junxia ,WEI Chaohai,HU Jijie,WU Chaofei. An Investigation on Photocatalytic Act ivities of the First Tr ansition Metal Ions Doped TiO2 Nanoparticles[J]. Natural Science Journal of Xiangtan University,2008,30(1):7378[7]鈕金芬,姚秉華，魏佳，余曉皎. Ag AgCl 等離子體負載 TiO2光催化劑的制備及對氯霉素的降解研究[J].西安理工大學學報，2011，27（4）：451455[8]董俊明,（M3BE）染料廢水的應用研究[J].環(huán)境工程學報，2011，5（10）：22932297[9]張偉,彭紹琴,李越湘,呂功煊, bengalCuTiO2的制備及可見光制氫活性研究［J］.功能材料，2007，38(12)：20682070[10][D].中國工程物理研究院，2007[11]祝童. 金屬一非金屬共摻雜納米TiO2的制備及其光催化性能研究[D].合肥工業(yè)大學，2007[12][D],廣東工業(yè)大學，20116 謝辭感謝西南石油大學給我提供了寶貴的學習機會、優(yōu)良的實驗條件和科研環(huán)境!感謝所有教導過、關(guān)心過、幫助過我的西南石油大學化學化工學院的老師教授們，是他們使我有更多的機會嘗試著站在理論和實踐的新起點上進行思考。雖然金屬離子的摻入可以有效地提高TiO2的光催化活性，但目前還有以下幾個方面的工作有待進一步深入研究：（1）雖然取得了一定的成績但大多數(shù)情況下，對TiO2 光催化劑的研究大多停留在實驗室階段，離工業(yè)化的生產(chǎn)還有很大的距離。%、%、%、%、%TiO2粉末，以制備的摻雜TiO2粉末為催化劑，在紫外光照射下降解甲基橙，并考察了不同摻雜比例、照射時間對降解率的影響。得到的主要結(jié)論如下:通過溶膠凝膠方法制備了純TiO2粉末，并利用 XRD、TEM表征手段對制備的混晶TiO2粉末進行了表征。圖33 不同摻雜量的影響 由圖33得出，%時最終催化降解率最高。 粉末的表征 焙燒溫度的影響及優(yōu)選不同焙燒溫度對催化降解率η的影響如圖31。攪拌條件：實驗時采用磁力攪拌器攪拌。光源：選擇實驗室已有設備ZF7紫外燈為照射光源，因其功率較小，反應時將λ=265nm和365nm波長都打開。 M/TiO2凝膠的制備③C液的配制為：取所需摻雜量的金屬離子溶液， V ml，混合于2 V ml的無水乙醇中，得到稀釋M溶液C液。假如體系形成的溶膠不穩(wěn)定，將實際中很難使用。為使反應物均勻混合，制備過程中不形成沉淀，實驗中采用緩慢滴加和快速攪拌的方法。本實驗以Ti(OC4H9)4為前驅(qū)體，采用溶膠凝膠法制備了TiO2溶膠及相應的金屬摻雜溶膠。③C液的配制： V ml的去離子水，混合于2 V ml的無水乙醇中，得到稀釋的去離子水C液。甲基橙溶液稱取g甲基橙，用蒸餾水溶解定容至250mL此溶液含甲基橙1000mg/L。表21主要的化學試劑和原材料配制原料分子式純度生產(chǎn)廠家欽酸丁酯Ti(OC4H9)4CP無水乙醇C2H5OHAR硝酸鐵Fe(NO3)3???6H2OAR硝酸銅Cu(NO3)2?6H2OAR硝酸鋅Zn(NO3)2AR硝酸銀Cu(NO3)2AR甲基橙C14H14N3NaO3SCP 初始化學試劑的配制鐵、銀、鋅、銅等金屬溶液的配制采用了逐級稀釋法鐵溶液稱取g硝酸鐵，用水溶解定容至50ml，再取ml定容至ml容量瓶中，此溶液含鐵mol/L。)光：≤T；透射比準確度：%整個階段流程如圖21所示：圖21 設計流程圖 儀器與試劑 實驗儀器實驗儀器主要有:磁力攪拌器；馬弗爐；烘箱；ZF7紫外燈；超聲分散器；離心機。系統(tǒng)全面地研究了不同焙燒溫度，不同摻雜金屬，不同摻雜量，不同反應溫度等因素對催化活性的影響。為進一步研究金屬離子摻雜對TiO2的結(jié)構(gòu)、尺寸和光催化性能等對金屬離子摻雜二氧化鈦光催化劑的改性研究面的影響，改善TiO2的光催化性能和適應工業(yè)化的需要，本文選擇了第四周期過渡金屬離子和第Vlll族金屬離子摻雜的方法對其進行改性研究，利用模擬催化有機染料的方法來比較催化劑的活性，這可以更加全面地了解催化劑的性能，同時也對工業(yè)光催化劑的開發(fā)應用與選擇提供有益的參考。但是這一技術(shù)真正從實驗室走向工業(yè)規(guī)?；瘧?，還需做大量的基礎研究工作。萬志江等用泡沫鎳負載鈷摻雜二氧化鈦和碳棒組成的光電催化裝置，在室溫下就可全部滅活濃度為236cfu?mL1的大腸桿菌。此外，張悠金等將納米TiO2加入到卷煙煙嘴中，實現(xiàn)了對煙焦油和尼吉丁的截留（截留率28．4％～45．3％）， 這對于人體健康及居室環(huán)境空氣質(zhì)量具有十分重要的意義。 作為空氣凈化材料TiO2光催化劑能有效地分解室內(nèi)外的有機污染物，氧化去除大氣中的氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）以及各類臭氣等，如甲苯蒸氣可使人頭痛、惡心，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。利用 TiO2 的光催化作用通過 攻擊CRCR、CR＝CR、－N＝N等化合鍵能有 效地將污染物中的 C、H、O、P、S、N、鹵素（X）元素轉(zhuǎn)化為H2O、COPO43－、SO42－、NOX等無毒或低毒小分子，達到消除污染的目的。近幾年，利用納米TiO2的光催化性質(zhì)治理環(huán)境領(lǐng)域的污染問題受到廣泛重視。六配位的 Ti4＋、Fe3＋、Co3＋、Ni3＋、Cr3＋和 Zn2＋離子半徑接近，因此易于進入到TiO2晶體中，且分布均勻。因此一般認為，中間價態(tài)的金屬離子在提高 TiO2 光催化性能方面有更大的優(yōu)勢。 摻雜離子的化合價同種金屬元素的不同化合價態(tài)將對TiO2產(chǎn)生不同的摻雜活性。另外過多的摻入量會使 TiO2表面的空間電荷層厚度增加，從而影響TiO2吸收入射光子量。發(fā)現(xiàn)鑭摻雜后，拓寬了 TiO2 的光譜吸收范圍，不再僅限于太陽光中的紫外光，從而提高了光催化效率。 金屬摻雜離子的種類為提高 TiO2 的光催化活性，人們嘗試用各種金屬離子進行摻雜。（3）電荷的遷移：M（n－1）＋＋Ti4＋→Mn＋＋Ti3＋；M（n＋1）＋＋＞OH－→Mn＋＋＞OH 其中以運用半導體缺陷理論，從能帶結(jié)構(gòu)及載流子的 傳遞過程等角度來闡述比較符合 TiO2 摻雜光催化的本質(zhì)。目前，改善 TiO2的光催化性能主要有2條途徑：（1）場效耦合：即從光生載流子的波粒二象性出發(fā)，在反應體系中引入熱場、電場、微波場磁場等附加外部能量，在光催化反應條件下使外部能 量與光場耦合疊加并直接作用于半導體光催化劑。其中TiOZnO、CdS、WOFe2O3等半導體光催化技術(shù)因其可以直接利用光能而被許多研究者看好。(3)若燒成不夠完善，制品中會殘留細孔及OH(3)制備材料摻雜的范圍寬(包括摻雜的量和種類)，化學計量準確且易于改進。干燥凝膠以除去殘