【摘 要】
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二氧化钛（TiO2）光催化剂在空气污染治理、废水处理、抗菌、除污防雾、自洁净等方面的应用备受瞩目,但是在室内微弱光源环境下的应用研究工作相对较少。本文以玻璃载片为基体,通
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二氧化钛（TiO2）光催化剂在空气污染治理、废水处理、抗菌、除污防雾、自洁净等方面的应用备受瞩目,但是在室内微弱光源环境下的应用研究工作相对较少。本文以玻璃载片为基体,通过基于溶胶-凝胶法的掺杂改性技术成功地制备N、Sn以及N和Sn共掺杂改性TiO2薄膜（N/TiO2,Si/TiO2和N/Sn/TiO2）,并以常见的室内空气污染物——甲醛作为待降解物、以发光二极管阵列作为光源评价了所制得的光催化剂的光催化活性。结果表明:N/TiO2,Si/TiO2薄膜的光催化活性较未掺杂的有所提高,而N/Sn/TiO2薄膜的光催化活性则有显著提高。借助X-射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（IR）、漫反射紫外可见谱（UV-Vis）等多种分析方法和手段对上述催化剂的晶体结构、能带结构和表面微结构等进行了表征,分析离子的掺杂机理和催化剂活性提高的原因等。结果表明:N和Sn共掺杂改性TiO2薄膜中,部分Sn离子进入TiO2的晶格取代Ti,部分N离子进入TiO2的晶格取代部分O,二者协同作用,显著增加了可见光区的吸收,促进了光生电子空穴对的分离,从而提高了光催化活性。本论文还利用气相色谱对甲醛光催化降解过程进行在线监测,在此基础上对气态甲醛光催化降解的机理进行了推测和分析。
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