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纳米晶TiO2(nano-crystalline TiO2,记为nc-TiO2)薄膜及nc-TiO2复合薄膜光催化剂在紫外光作用下可以有效地降解有机物,在环境保护、空气净化等方面有着广阔的应用前景。本文的主要任务是制备SnO2反Opal光子晶体/nc-TiO2复合膜光催化剂,以甲基橙的光催化降解作为探针反应,对其光催化性能进行考察。目前已获得的初步结果如下: 首先,由水热法合成的nc-TiO2粒径在8～10nm。通过对合成的TiO2溶胶与nc-TiO2的TEM表征可知,nc-TiO2的晶体结构是在水热晶化处理过程中逐渐形成的。利用合成的nc-TiO2旋涂制得的nc-TiO2催化剂膜平均孔径在10.8nm左右,比表面积为116m2/g,孔体积为0.31cm3/g。Nc-TiO2多孔膜的吸收边位置在340～360nm。 其次,利用垂直沉积法制备的聚苯乙烯(PS)胶粒晶体模板基本无缺陷或存在很少的缺陷;SEM照片显示晶面排列方式为密排的六方结构;对于220nm、260nm、330nm的PS胶粒晶体模板,光子带隙的位置分别在516nm、615nm和775nm。 最后,在PS胶粒晶体模板孔隙中填充SnO2,灼烧去除模板后得到SnO2反Opal光子晶体。由浸渍一提拉法制备的SnO2反Opal光子晶体,孔直径收缩率在25%左右且填充率较低。而由液相沉积(LPD)法制备的多孔膜质量相对较高,孔直径的收缩率在15%～20%之间。SnO2/nc-TiO2复合膜及SnO2反Opal光子晶体/nc-TiO2复合膜分别通过在SnO2膜和SnO2反Opal光子晶体上旋涂nc-TiO2然后灼烧得到。它们的甲基橙光催化降解活性分别是nc-TiO2膜催化活性的1.42和1.96倍。