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２０１５年１０月第２３卷第１０期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｏｃｔ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．１０催化剂制备与研究收稿日期：２０１５－０５－２６ 基金项目：国家自然科学基金（２１４７３１８０）资助项目作者简介：贾 庆，１９８９年生，女，山东省滨州市人，在读硕士研究生，研究方向为光催化。
通讯联系人：崔月华，女，研究员，博士研究生导师。
微波辅助制备Ｂ－Ｎ共掺杂ＴｉＯ２催化剂及其光催化活性贾 庆１，彭 洋１，郑彦清１，２，崔月华１（１．中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆４００７１４；２．重庆大学化学化工学院，重庆４０００４４）摘 要：以钛酸丁酯为钛源，采用微波辅助溶胶－凝胶法制备ＴｉＯ２微粒，用于亚甲基蓝染料紫外光照降解实验。
对比研究了未掺杂、Ｂ掺杂、Ｎ掺杂和Ｂ－Ｎ共掺杂ＴｉＯ２的光催化活性，采用扫描电子显微镜表征催化剂微观结构，用Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ模型进行动力学拟合，并从电化学角度分析。
结果表明，采用微波辅助溶胶－凝胶法制备的Ｂ－Ｎ共掺杂ＴｉＯ２具有最佳催化活性，其表面形貌比未掺杂ＴｉＯ２更均匀，具有更高的比表面积，同时Ｂ－Ｎ共掺杂使ＴｉＯ２催化剂产生了微观的ｐ－ｎ结效应，表现出很好的催化活性。
在Ｂ－Ｎ共掺杂ＴｉＯ２催化剂用量为２ｇ·Ｌ－１和亚甲基蓝初始浓度为１０ｍｇ·Ｌ－１条件下，室温紫外光照４ｈ，亚甲基蓝降解率达９１．６％。
关键词：催化化学；ＴｉＯ２催化剂；微波；Ｂ－Ｎ共掺杂；亚甲基蓝ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．１０．００４中图分类号：Ｏ６４３．３６；ＴＱ０３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）１０ ０７５２ ０６ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＢ Ｎｃｏ ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｃａｔａｌｙｓｔｂｙｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｓｓｉｓｔｅｄｍｅｔｈｏｄａｎｄｉｔｓｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙＪｉａＱｉｎｇ１，ＰｅｎｇＹａｎｇ１，ＺｈｅｎｇＹａｎｑｉｎｇ１，２，ＣｕｉＹｕｅｈｕａ１（１．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｒｅｅｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｅｔｒａｂｕｔｙｌｔｉｔａｎａｔｅａｓｔｉｔａｎｉｕｍｓｏｕｒｃｅ，ＴｉＯ２ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｓｓｉｓｔｅｄｓｏｌ ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｎｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｄｙｅｕｎｄｅｒＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｕｎｄｏｐｅｄ，Ｂ ｄｏｐｅｄ，Ｎ ｄｏｐｅｄａｎｄＢ Ｎｃｏ ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．ＫｉｎｅｔｉｃｓｆｉｔｔｉｎｇｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＬａｎｇｍｕｉｒ Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＢ Ｎｃｏ ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｐｏｓｓｅｓｓｅｄｔｈｅｂｅｓｔｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｈｉｇｈｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｔｈａｎｕｎｄｏｐｅｄＴｉＯ２．ＴｉＯ２ｃａｔａｌｙｓｔｈａｄｇｏｏｄｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｄｕｅｔｏｔｈｅｐ ｎｊｕｎｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｌｅｖｅｌ，ｗｈｉｃｈｃｏ ｄｏｐｉｎｇｏｆＢａｎｄＮｐｒｏｄｕｃｅｄ．ＷｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＢ Ｎｃｏ ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｗａｓ２ｇ·Ｌ－１ａｎｄｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｗａｓ１０ｍｇ·Ｌ－１，ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｒｅａｃｈｅｄ９１．６％ａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｕｎｄｅｒＵＶｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｆｏｒ４ｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ＴｉＯ２ｃａｔａｌｙｓｔ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅ；Ｂ Ｎｃｏ ｄｏｐｉｎｇ；ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．１０．００４ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：Ｏ６４３．３６；ＴＱ０３４ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）１０ ０７５２ ０６Copyright ©博看网. All Rights Reserved. ２０１５年第１０期 贾 庆等：微波辅助制备Ｂ－Ｎ共掺杂ＴｉＯ２催化剂及其光催化活性 ７５３ 我国是染料大国，在染料生产和使用中，会产生大量碱度高、色泽深和臭味大的废水，严重污染生态环境［１］。
纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究近年来，纳米材料在化学、生物、环境科学等领域中得到了广泛的研究和应用。
其中，纳米二氧化钛（TiO2）作为一种重要的光催化剂，具有高效、可再生和环境友好等特点，在环境净化、能源产生和分解有机物等方面具有广阔的应用前景。
本文将重点探讨纳米TiO2光催化剂的制备方法、改性途径及其应用研究。
一、纳米TiO2光催化剂的制备方法一般来说，制备纳米TiO2的方法可以分为物理法和化学法两类。
物理法主要采用物理化学方法，如溶胶-凝胶法、热分解法、气相沉积法等；化学法则是指溶胶法、水热法、反应混合物法等。
这些方法不仅能够控制纳米颗粒的尺寸和形貌，还能够改变其相结构和晶格缺陷，以调控纳米颗粒的光催化性能。
二、纳米TiO2光催化剂的改性途径为了提高纳米TiO2的光催化活性和稳定性，许多研究者通过改性方法对其表面进行处理。
常见的改性手段包括：掺杂、复合、修饰以及载体的选择等。
掺杂是指将一些金属、非金属元素掺入TiO2晶格中，以调控其能带结构和电子结构，提高光吸收范围和载流子分离效率；复合是指将TiO2和其他半导体材料复合，形成异质结构，提高光生电子-空穴对的分离效果；修饰则是在TiO2表面修饰一层活性物质，如负载金属催化剂、有机染料等，以增强其吸附能力和活性；而载体的选择则常常可以通过介孔材料或纳米载体来限制纳米颗粒的再聚集和增加其比表面积。
三、纳米TiO2光催化剂的应用研究纳米TiO2光催化剂在环境净化、能源产生和有机物降解等方面具有广泛的应用前景。
在环境领域，纳米TiO2光催化剂可以应用于有害物质的分解和废水的处理。
例如，通过纳米TiO2光催化剂的作用，可以分解空气中的甲醛、苯等VOCs （挥发性有机物），从而净化空气。
在废水处理方面，纳米TiO2光催化剂可用于分解废水中的有机物以及去除重金属离子等。
在能源产生方面，纳米TiO2光催化剂可以用于光电子设备的制备。
纳米TiO2颗粒作为光吸收剂，在光电子器件（如光电池）中具有重要的作用。
《纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术作为一种新型的环保技术，已经引起了广泛的关注。
纳米TiO2光催化剂作为光催化技术中的核心组成部分，具有高效、稳定、无毒等优点，被广泛应用于废水处理、空气净化、太阳能电池等领域。
本文将重点介绍纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究。
二、纳米TiO2光催化剂的制备1. 物理法物理法主要包括气相法和真空蒸发法等。
气相法是通过将TiO2原料加热至高温，使其在气体状态下凝聚成纳米粒子。
真空蒸发法则是将TiO2原料在真空环境下加热蒸发，然后在冷却过程中形成纳米粒子。
这两种方法虽然可以制备出纯度高、粒径分布窄的纳米TiO2，但设备成本较高，不适合大规模生产。
2. 化学法化学法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法是制备纳米TiO2最常用的方法之一。
该方法通过将Ti的前驱体溶解在溶剂中，经过水解、缩合等反应形成溶胶，再通过干燥、煅烧等过程得到纳米TiO2。
该方法设备简单、操作方便，适合大规模生产。
三、纳米TiO2光催化剂的改性为了提高纳米TiO2光催化剂的光催化性能，人们对其进行了各种改性研究。
常见的改性方法包括贵金属沉积、非金属元素掺杂、半导体复合等。
1. 贵金属沉积贵金属如Pt、Ag等可以沉积在纳米TiO2表面，形成肖特基势垒，能够有效地捕获光生电子，抑制电子-空穴对的复合，从而提高光催化性能。
2. 非金属元素掺杂非金属元素如N、C、S等可以掺杂到纳米TiO2晶格中，使其吸收可见光的能力增强，拓宽了光谱响应范围。
同时，掺杂还能够影响晶格缺陷，提高载流子的迁移率，从而提高光催化性能。
3. 半导体复合通过将纳米TiO2与其他半导体材料进行复合，可以形成异质结，提高光生电子和空穴的分离效率。
常见的复合材料包括CdS、ZnO等。
此外，还可以通过形成核壳结构等方式进一步提高光催化剂的稳定性。
四、纳米TiO2光催化剂的应用研究纳米TiO2光催化剂在环保领域具有广泛的应用前景。
《纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和可持续发展的需求，光催化技术因其在太阳能利用、环境污染治理及光催化反应等多个领域的广泛应用而受到广泛关注。
其中，纳米TiO2光催化剂因其优异的性能和低廉的成本，成为当前研究的热点。
本文将重点探讨纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究。
二、纳米TiO2光催化剂的制备1. 物理法物理法包括气相法、真空蒸发法等，主要通过高温处理获得高质量的纳米TiO2粉末。
其优点是制得的纳米粒子具有较好的晶型结构，但存在生产效率较低，成本较高的缺点。
2. 化学法化学法包括溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，溶胶-凝胶法是通过在溶液中制备出均匀的溶胶，然后通过热处理获得纳米TiO2。
水热法则是在高温高压的水溶液中直接进行化学反应。
这两种方法均具有较高的生产效率和较低的成本。
三、纳米TiO2光催化剂的改性由于纳米TiO2光催化剂在可见光区域的响应能力较弱，研究者们通过掺杂、表面修饰等方法对其进行改性。
1. 掺杂掺杂是提高纳米TiO2光催化剂可见光响应能力的一种有效方法。
通过在TiO2晶格中引入其他元素（如氮、硫等），可以拓宽其光谱响应范围，提高对可见光的利用率。
2. 表面修饰表面修饰是通过在纳米TiO2表面引入其他物质（如贵金属、金属氧化物等）来改善其性能。
这些物质可以有效地捕获光生电子和空穴，抑制其复合，从而提高光催化效率。
四、纳米TiO2光催化剂的应用研究1. 环境保护领域纳米TiO2光催化剂在环境保护领域的应用主要包括废水处理、空气净化等。
其优异的氧化还原性能可以有效地降解有机污染物，净化空气和水质。
2. 能源领域纳米TiO2光催化剂在能源领域的应用主要包括太阳能电池、光催化制氢等。
其可以通过吸收太阳能并产生光生电子和空穴，从而实现光电转换或光催化反应，为能源的可持续利用提供新的途径。
五、结论纳米TiO2光催化剂因其优异的性能和低廉的成本，在环境保护和能源领域具有广泛的应用前景。
纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究摘要：纳米TiO2光催化剂因其优异的光催化性质在环境净化、水处理、能源转换等领域得到广泛应用。
本文以纳米TiO2为研究对象，重点探讨了其制备、改性方法以及在不同领域的应用研究内容和进展。
一、纳米TiO2的制备方法目前常用的纳米TiO2制备方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法通过溶胶的制备和凝胶的成型过程来得到纳米TiO2颗粒，可以控制颗粒的尺寸和形貌；水热法则是通过在高温高压的水环境下合成纳米TiO2颗粒，可制备出高度结晶的颗粒；气相沉积法则通过在气相中加热激活气体产生纳米TiO2颗粒。
这些方法各有优劣，适用于不同的研究需求。
二、纳米TiO2的改性方法为了提升纳米TiO2的光催化性能和稳定性，研究者在其表面进行改性。
常用的改性方法包括复合杂化技术、离子掺杂、表面修饰等。
复合杂化技术将纳米TiO2与其他材料进行复合，例如薄膜包覆、共混等方式，可以增加纳米TiO2的吸光性能和光生载流子的分离效率；离子掺杂则通过将单质离子或化合物引入纳米TiO2晶格中，改变其能带结构和光吸收性能；表面修饰通过在纳米TiO2颗粒表面修饰有机物或无机物，改变其表面性质和光催化性能。
三、纳米TiO2的应用研究纳米TiO2光催化剂具有优异的光催化性能和广泛的应用前景。
在环境净化方面，纳米TiO2可用于有机污染物的降解和空气净化，通过紫外光的激发产生活性氧自由基，降解有机污染物；在水处理领域，纳米TiO2可用于水的净化和废水处理，能够高效去除重金属离子和有机物，同时使用纳米TiO2光催化剂可以提高水的透明度和亮度；在能源转换方面，纳米TiO2可应用于太阳能电池、光电催化水分解等领域，用于转化光能为电能或储存能。
综上所述，纳米TiO2光催化剂具有制备简单、光催化效率高等优势，通过改性可以进一步提升其性能。
未来，随着对纳米材料研究的深入，纳米TiO2光催化剂将在环境净化、水处理和能源转化等领域发挥更大的作用。
第４０卷湖北师范大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ ４０第４期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｎｏ ４，２０２０微波辅助溶剂热合成ＴｉＯ２／ＢｉＯＩ纳米纤维及其光催化活性研究黄章律，胡学成，王国宏（湖北师范大学化学化工学院，湖北黄石 ４３５００２）摘要：以钛酸四丁酯（ＴＢＯＴ）和五水合硝酸铋作为前驱体，利用静电纺丝和微波合成技术制备了不同ＴｉＯ２与ＢｉＯＩ质量比（Ｒ）的复合纳米纤维，并通过在可见光下降解罗丹明Ｂ（ＲｈＢ）水溶液评价其光催化活性。
实验结果表明，当Ｒ＝０．２时，ＴＢＦｓ ２０具有最高的光催化活性（ｋ＝５３．３×１０－３ｍｉｎ－１），分别为纯ＴｉＯ２和ＢｉＯＩ的３．９倍和１．９倍。
这可能归因于在ＴｉＯ和ＢｉＯＩ相界面间形成的ｐ－ｎ异质结构，促进了光生电子２－空穴对的有效分离。
捕获实验证实了在光催化降解ＲｈＢ反应中超氧负离子（·Ｏ－）和空穴（ｈ＋）是主要２活性物质，并提出了一个增强光催化活性的ｐ ｎ机理。
关键词：ＴｉＯ２／ＢｉＯＩ；纳米纤维；ｐ ｎ异质结；光催化；ＲｈＢ中图分类号：Ｏ６１４．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９６－３１４９（２０２０）０４－００４４－０９ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－３１４９．２０２０．０４．００７０ 引言随着人类社会的快速发展，迫切需要探索解决环境污染和能源短缺的新办法［１～３］。
半导体光催化技术被认为是一种将光能转化为化学能并降解水中污染物的有效策略，并引起了人们的广泛关注［４］。
尽管科学家们在开发高效光催化剂方面做了大量工作，但是由于单一光催化剂存在着光吸收范围窄、电子－空穴对复合速率快的缺点，限制了其在光催化领域的广泛应用。
为了解决这些问题，通过不同半导体构建异质结是一种潜在的有效策略。
目前已经研究出许多高效的异质结光催化剂，如ｇ Ｃ３Ｎ４／ＴｉＯ２传统Ⅱ型异质结［５］、Ａｇ２Ｏ／ＴｉＯ２ｐ ｎ型异质结［６］、Ｂｉ３ＴａＯ７／ｇ Ｃ３Ｎ４Ｚ型异质结［７］、ＮｉＯ／ＢｉＯＩＳ型异质结［８］。
微波法制备纳米TiO_(2)粉末杨升红;张小明;张廷杰;王克光;朱玉斌【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2000(29)5【摘要】以海绵钛为原料 ,源溶液经微波辐射 ,生成水合二氧化钛溶胶 ,加入少量无水乙醇 ,在10 0℃以下 ,常压烘干 ,制备出纳米 Ti O2 粉末。
XRD分析纳米 Ti O2 粉末的晶体结构为锐钛矿型 ;TEM显示 ,纳米颗粒的形貌为球形 ,粒径在 6 0 nm～10 0 nm之间 ,粒度分布均匀 ;试样在水中分散的 Zeta电位值为 + 48.7m V,分散性好。
此种方法 ,原料成本低 ,工艺简单易行。
【总页数】3页(P354-356)【关键词】微波法;纳米;TiO_(2)粉末【作者】杨升红;张小明;张廷杰;王克光;朱玉斌【作者单位】西北有色金属研究院【正文语种】中文【中图分类】TF123.72;TB383【相关文献】1.微波碳化法制备纳米WC粉末及其机理 [J], 吴爱华;唐建成;叶楠;李婷;吴桐;雷纯鹏2.粉末冶金和微波烧结法制备Al−CNTs−Al2O3纳米复合材料的工艺−显微组织−性能之间的关系 [J], Meysam TOOZANDEHJANI;Farhad OSTOVAN;KhairurRijal JAMALUDIN;Astuty AMRIN;Khamirul Amin MATORI;Ehsan SHAFIEI 3.粉末冶金和微波烧结法制备Al−CNTs−Al2O3纳米复合材料的工艺−显微组织−性能之间的关系 [J], Meysam TOOZANDEHJANI;Farhad OSTOVAN;Khairur Rijal JAMALUDIN;Astuty AMRIN;Khamirul Amin MATORI;Ehsan SHAFIEI 4.基于常压等离子体引发化学气相沉积法锡/碳/TiO_(2)纳米纤维的制备及其沉积参数探究 [J], 唐海军;夏鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米二氧化钛和氧化锌的微波法制备及应用研究的开题报告一、研究背景和意义：纳米材料因其较大的比表面积和优异的物理、化学、光学等性能，在催化、传感、吸附、光电等许多领域具有重要应用价值。
以纳米二氧化钛和氧化锌为代表的半导体纳米材料已成为近年来研究的热点之一。
它们具有宽带隙、高电化学稳定性、低毒性等特点，在环境保护、光催化水分解制氢、光生电池、光电催化等方面具有重要的应用潜力。
然而，纳米材料的制备和应用研究也面临许多挑战，如纳米材料的可控合成、稳定性、生物安全性等问题，这些问题引起了人们的广泛关注和研究。
近年来，微波化学技术因其能够提高反应速率、改变反应物的分子结构、提高产率和纳米化效果等优点，逐渐被应用于纳米材料的合成。
其中，以微波水热法为代表的微波辅助合成技术已成为常用的纳米材料制备方法之一。
本研究将采用微波法制备纳米二氧化钛和氧化锌，并对其结构、形貌、光学性质等进行表征，探究微波合成对纳米材料性质的影响及其在环境治理、能源传递转化、生物医学等领域的应用。
二、研究内容和方案：1．纳米二氧化钛和氧化锌的微波法合成：以商业二氧化钛和氧化锌为原料，在微波水热反应体系中分别通过微波加热和传统水热法制备纳米二氧化钛和氧化锌，探究微波合成对材料性质的影响。
2．纳米二氧化钛和氧化锌的结构、形貌和光学特性的表征：采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、紫外-可见吸收光谱等测试手段对其结构、形貌和光学性质进行表征，并结合文献综述探究其结构与光学性质的关系。
3．纳米二氧化钛和氧化锌在环境治理和能源转化方面的应用：采用光催化技术评估纳米二氧化钛和氧化锌在有机污染物和重金属离子的去除方面的应用效果，并研究纳米材料光吸收特性、载流子寿命和反应动力学等性质与其光催化活性的关系，探究其光催化机理。
另外，利用纳米二氧化钛和氧化锌的光电转换特性制备光生电池，探究其在光电转化方面的应用。
4．纳米二氧化钛和氧化锌的生物医学应用：考察纳米二氧化钛和氧化锌对人体细胞的毒性和细胞摄取情况，并探究其在癌症治疗（如光热治疗和光动力治疗）、细胞成像和病毒抑制等方面的应用。
纳米TiO 2的微波水热法制备及其光催化性能研究白波 赵景联#(长安大学环境科学与工程学院 西安 710054;#西安交通大学环境与化工学院 西安 710049)白波 男,33岁,博士,讲师,现从事环境保护研究。
E 2mail :baibochina @1631com2004212207收稿,2005-04-25接受摘 要 利用硫酸钛和尿素为主要原料,E DT A 为控制剂,微波水热法制备得到T iO 2纳米光催化剂颗粒,分析了T iO 2纳米晶粒的形成机理。
TE M 、XRD 、FT 2IR 、TG 2DSC 对所得的催化剂进行了结构表征。
结果表明,T iO 2纳米光催化剂颗粒具有粒径小、颗粒分散性好、纯度高等特性。
进一步的研究表明,后续的热处理可以对T iO 2纳米晶粒的晶相进行调节。
光催化活性检测是以低浓度酸性大红3R 水溶液为降解目标,结果表明,该T iO 2催化剂表现出了较高的催化活性。
关键词 纳米微粒 二氧化钛 光催化剂 微波水热Study of the Preparation of N anosized TiO 2by Microw ave 2H ydrothermalMethod and its Photocatalytical PerformanceBai Bo ,Zhao Jinglian(School of Environmental Science &Engineering ,Chang ’an University ,X i ’an 710054;#School of Environment &Chemical Engineering ,X i ’an Jiaotong University ,X i ’an 710049)Abstract Through using titanium sulfate and urea as raw materials ,E DT A as control agent ,T iO 2photocatalystswith nanoscaled structure were obtained by microwave 2hydrothermal crystallization.The corresponding formation mechanism had been analyzed.The products were characterized by T ransmission electron microscopy (TE M ),X 2ray diffraction (XRD ),F ourier trans formed in frared spectroscopy (FT 2IR )and TG 2DSC.The results indicated that synthesized T iO 2samples possessed small size ,g ood dispersity ,and had a high pure crystalline phase etc.M oreover ,the further investigation indicated that the crystalline phase of obtained T iO 2samples could be adjusted by subsequent calcinations.The test of photocatalytic performance of obtained T iO 2samples were conducted by degradation of acid brilliant scarlet dye 3R in aqueous s olution with low concentration ,and the experimental results dem onstrated that T iO 2products prepared by the above microwave 2hydrothermal method exhibited a higher catalytic activity.K ey w ords Nanoparticle ,T iO 2,Photocatalyst ,Microwave 2hydrothermal在多相光催化处理有机废水、废气的技术中,纳米T iO 2被认为是一种重要的、可降解大多数有机物的光催化剂。
微波辅助合成TiO2及其光催化性能的研究摘要：以TiCl4为原料，采用微波辅助合成法制备了纳米TiO2光催化剂。
利用SEM、XRD、TEM、TG-DTA等技术。
对产物进行了表征，并以制备的TiO2为催化剂，通过酸性品红水溶液的光催化降解实验考察了该催化剂的光催化反应性能。
关键词：微波辅助合成;催化性能;TiO2;光催化前言：二氧化钛具有特殊的物理化学特性及电子能带结构，光催化活性高，作为光催化材料广泛地应用于环境保护和污染治理的研究应用领域[1]。
TiO2的制备方法影响着二氧化钛催化剂的形态结构，从而也大大影响了其光催化性能，因而为了获得具有高活性的光催化剂，TiO2的制备技术也被广泛而深入地进行了研究[2~4]。
制备纳米TiO2有很多方法，常用的有胶-凝胶法[2]、电化学(elect rochemist ry)法[3]、CVD(Chemical Vapor Deposition)法[4]、溅射法和真空蒸镀法等。
微波能作为一种新型的加热方式，主要优点在于对反应体系快速升温、加快反应速率、缩短反应时间、提高反应选择性等，因而广泛地应用于材料加工与合成等诸多方面。
本研究利用微波辅助合成的新方法，制备纳米TiO2光催化剂，研究催化剂的结构特点及光催化特性，旨在寻求微波法在TiO2纳米光催化剂制备领域的实际应用。
正文：1 纳米TiO2光催化机理半导体粒子具有能带结构,一般由添满电子的低能价带和高能导带构成,价带和导带之间存在禁带。
当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时,价带上的电子(e-)被激发跃迁到导带,在价带上产生空穴(h+),并在电场作用下分离并迁移到粒子表面。
光生空穴因具有极强的得电子能力,而具有很强的氧化能力,将其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成·OH自由基,而·OH几乎无选择地将有机物氧化,并最终降解为CO2和H2O。
也有部分有机物与h+直接反应,而迁移到表面的e-则具有很强的还原能力。
