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半导体多相光催化以其在环境污染治理方面的潜在应用价值,成为近年来研究的热点。TiO2以其优异的性质,是最有应用前景的光催化剂,但是电子空穴复合率高,禁带宽度大等限制了TiO2的实际应用。为了制备高活性的光催化材料,本文开展了以下几方面的研究工作。主要内容如下:1、为提高TiO2光催化活性,利用稀土离子对其进行掺杂改性。采用溶胶-凝胶法制备了不同稀土离子及不同掺杂量的纳米TiO2光催化剂,通过XRD、SEM、TEM、DRS、BET等手段对所合成产物的微观结构进行了表征,以甲基橙水溶液为模型反应考察了其光催化性能,并进一步探讨了稀土离子掺杂促使光催化活性提高的机理。XRD结果表明,所制备纳米粒子经过500℃煅烧后均为锐钛矿相。稀土离子的掺杂提高了TiO2锐钛矿相的热稳定性,减小了样品的晶粒尺寸,有利于抑制光生电子-空穴对的复合,从而提高了TiO2光催化活性。研究结果表明稀土离子在合适的煅烧温度下一般存在最佳掺杂量。2、以酵母菌细胞为天然生物模板,合成并研究了一种新型的光催化材料—ZnWO4空心结构,并对产物进行了TG-DTA、XRD、SEM、TEM、PL、傅里叶红外光谱(FT-IR)等一系列表征,提出了两步包裹-一步煅烧的形成机理。以空心结构的ZnWO4为光催化剂对罗丹明B溶液进行降解,发现产物具有较好的紫外光催化性能。3、以表面活性剂PVP作为模板,Zn(CH3COO)2·2H2O和Na2WO4·2H2O为起始反应物,水热条件下制备钨酸锌纳米棒;不使用任何模板,以ZnCl2,柠檬酸,H2WO4或Na2WO4·2H2O为反应物,合成了黄豆状及ZnWO4纳米带。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)等对产物的物相、形貌、发光性能等进行了表征。通过降解罗丹明B染料溶液,测试了不同形貌钨酸锌的光催化性能,结果表明黄豆状及棒状ZnWO4有较高的光催化活性。