【摘 要】
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纳米TiO2因具有高活性、安全无毒、化学性质稳定（耐化学及光腐蚀）、难溶于酸和碱、成本低等优点，其应用前景极好，成为人们研究的热点。当前，人们利用纳米TiO2光催化降解有机污染物
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纳米TiO2因具有高活性、安全无毒、化学性质稳定（耐化学及光腐蚀）、难溶于酸和碱、成本低等优点，其应用前景极好，成为人们研究的热点。当前，人们利用纳米TiO2光催化降解有机污染物的研究已经相当多，而且近来对无机污染物的光催化处理研究也日益增多。水中无机氮主要指氨氮、亚硝态氮和硝态氮。排放水体的氨氮、亚硝酸氮和硝态氮是危害较大的环境污染物，主要来源于工业废水、生活污水和农业灌溉废水。本研究以无机氮作为目标污染物，利用溶胶-凝胶法制备的掺杂金属离子的纳米TiO2和耦合光催化氧化还原反应来脱除水中无机氮作为研究的主要内容。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-VIS）、X光电子能谱（XPS）分析手段对催化剂进行了表征，并考察了催化剂光催化脱除水中无机氮的活性及主要影响因素。 （1）制备了掺杂Ce3+、La3+、(Ce3++Ag+)的TiO2薄膜光催化剂，XRD、TEM分析得知，催化剂为锐钛矿型，催化剂的平均粒径约为10nm。利用催化剂进行对模拟含氮污水光催化脱氮研究。对影响TiO2光催化效率的因素：如掺杂金属离子的种类、浓度、涂膜层数、反应液中有无Fe2+、不锈钢和玻璃载体、反应器的构型等进行了考察。经过2小时紫外光照射反应，金属离子掺杂TiO2薄膜型催化剂最佳脱氮效果的总氮去除率在30％左右。 （2）制备了Ce3+和Ag+共掺杂的TiO2粉末催化剂。XRD、TEM分析催化剂为锐钛矿型，催化剂的平均粒径约为10nm，XPS分析表明，由于掺杂，钛的2p轨道结合能有所下降。对模拟含氮污水进行光催化脱氮研究。考察了影响TiO2光催化效率的几个主要因素：共掺杂各金属离子的浓度、反应液比例、制孔剂的种类及加入量、不同光源等，并对影响脱氮效果原因进行了探讨。利用(0.1％Ce3++0.1％Ag+)／TiO2催化剂，经过2小时的光照反应，获得了最佳脱氮效果：可去除69.9％氨氮，同时去除59.9％亚硝酸氮，总氮去除率达64.9％。
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