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Ti02是一种两亲性物质,由于其具有无毒、化学稳定、抗光腐蚀等优点,成为最常用的半导体光催化剂,优异的光氧化能力使其对含有有机小分子废水具有较优的降解性能,但Ti02属于宽带隙半导体,可见光利用率较低,电子-空穴的快速复合也限制了催化性能的提高,针对以上问题,本研究通过对TiO2进行CdS耦合与Cu元素改性,拓宽了催化剂光响应范围,有效改善了Ti02的催化活性与稳定性。本论文以Ti02纳米材料为研究对象,以罗丹明B(RhB)的光降解作为催化性能的特征反应,首先通过溶胶-凝胶法制备了不同相组成的Ti02纳米颗粒,系统研究了酯、醇、水体积、pH值及煅烧温度对相组成的影响,RhB光降解研究表明在相同比表面积情况下,锐钛矿含量为81.3%的Ti02纳米颗粒的光催化性能最优。同时分别利用水热、碱热法制备了不同形貌的Ti02纳米材料,对其物化性能与光催化性能进行对比,Ti02纳米片由于具有较大的比表面积与高占比活性(001)晶面,光催化性能最优。其次,为了拓宽Ti02的光响应范围,本研究选取CdS与片状结构的Ti02前驱体耦合,制备了TiO2/CdS复合催化剂,CdS的负载促进界面电子转移,同时在约550nm处具有较强光吸收,光响应范围拓展,当Ti/Cd为最佳摩尔比3时,TiO2/CdS在120min内对RhB脱色率高达100%,远高于Ti02纳米片(68%)与商业P25(45%)的催化性能。最后,将CdS与Cu元素掺杂的Ti02纳米片耦合,制备了Cu-TiO2/CdS复合催化剂。当Cu的加入量为0.5%(mol)、Ti/Cd摩尔比为5时,Cu-TiO2/CdS复合催化剂的活性最优,其对RhB光降解稳定性增强,三次循环的脱色率分别为97%、62%、36%,而TiO2/CdS(Ti/Cd=3)二次循环的脱色率已减少到约30%。