二氧化钛光催化材料的制备及其性能研究
前言 光催化技术与光催化材料研究背景
随着全球工业化进程的不断发展，环境污染问题日益严重，环境保护和可持续发展成为人类必须考虑的首要问题。光催化技术作为绿色化学的一个代表是近三十年以来发展起来的新兴研究领域。 光催化技术是一种在能源和环境保护领域起着重要作用的绿色技术，将清洁无污染、取之不尽的太阳能与环境保护结合起来，利用光催化剂将对人体和环境有害的有机质和部分无机质完全矿化为无害的CO2和H2O从而成为环境保护领域中的研究热点之一，在催化杀菌、空气净化及水处理等方面都有着重要的应用[1-2]。光催化技术研究的核心是光催化剂，光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的一类化学物质，能用做光催化剂的材料包括TiO2，ZnO，SnO2，ZrO2，CdS等多种氧化物硫化物半导体，早年间常使用CdS和ZnO作为光催化材料[3]，但由于其化学性质不稳定限制了其作为光催化材料的广泛使用。TiO2由于它的强氧化能力、化学性质稳定、无毒性等优点成为最具前景的光催化材料，特别是当有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时，这种技术有着更明显的优势。[4]
1 二氧化钛的相关性质及光催化机理
1.1 纳米二氧化钛的结构和性质
二氧化钛纳米晶是一类宽禁带的n型半导体材料[5]，其借助光能有效降解乃至
矿化环境介质污染物的特性谓之光催化。在众多的影响因素中，二氧化钛的晶型
对光催化活性有很大的影响。二氧化钛是一种多晶型的化合物，有锐钛矿、金红
石和板钛矿三种结晶形态。其中，属于斜方晶系的板钛矿在自然界很少见，晶型
属于斜方晶系，尚没有重要的工业利用价值。锐钛矿型和金红石型应用很广泛，
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