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本文致力于TiO<,2>光催化剂的改性研究，通过溶胶．凝胶法、水热法、水解法等制备了多个系列的N、C、SiO<,2>掺杂的TiO<,2>光催化剂，以溶液中的甲基橙为目标降解物，研究了不同制备方法对TiO<,2>光催化剂催化性能的影响，讨论了N、C、SiO<,2>掺杂后TiO<,2>相变温度的改变情况。通过UV-Vis漫反射、XRD、XPS等分析手段对催化剂的光吸收性能、晶体结构和表面形貌等进行了表征。
研究表明：
(1)采用SiO<,2>对催化剂进行改性，用不同水解催化剂(醋酸、硝酸、盐酸)制备的二氧化硅改性二氧化钛光催化剂，其中盐酸催化剂能提高二氧化钛的光催化活性，而用硝酸和醋酸时光催化效果不佳。二氧化硅的加入能够提高相变的温度，减小粒子的直径。
(2)以钛酸丁酯为原料，用溶胶一凝胶法可制备出掺C的二氧化钛粉末。乙酸作为水解催化剂制备的二氧化钛有不错的可见光活性。考察不同煅烧温度下的光催化活性，其中可见光活性400℃>300℃>500℃，而紫外光活性500℃>400℃>300℃。高温处理后碳的流失导致了可见光催化活性的下降(紫外光活性的提高)。硝酸作为水解催化剂制备的二氧化钛比用醋酸制备的具有更好的可见光活性。可见光活性顺序为400℃>300℃>500℃，紫外光活性顺序为：500℃>400℃>300℃，其规律与用乙酸的相同。硝酸的加入促进了二氧化钛晶体的相变，在500℃时已出现金红石的特征峰。硝酸同时作为钛酸丁酯的水解催化剂和掺氮的来源，提高了可见光活性。
以TiCl<,4?为原料制备的TiO<,2>和以钛酸丁酯为原料的产品进行对比。TiCl<,4>直接水解法制备得到金红石颗粒，TICl<,4>渗透水解法制备得到锐钛矿。可见光活性，渗透水解法产品比直接水解法产品好，但低于钛酸丁酯为原料的产品。而紫外光活性，渗透水解法产品比钛酸丁酯产品提高了3.9倍。YiCl<,4>沉淀水解法制备的样品中，以NaOH为沉淀剂的样品紫外光和可见光活性不佳；以氨水为沉淀剂的样品有较好的可见光活性。
(3)采用水热法制备二氧化钛。增加水热温度会使粒子的结晶更好，但是会增加粒子的大小。用二氧化硅改性能抑制粒子的生长，减小了粒径。加入酸调节PH值有利于提高光催化活性。适当的热处理温度能提高水热产品的光催化活性。120℃、150℃下的二氧化硅改性会降低二氧化钛的光催化活性，而180℃下会稍微提高催化活性。