1、納米TiO2具有優(yōu)異的光催化活性,它能將環(huán)境中存在的某些有害有機(jī)物降解成無(wú)毒物,還能殺死細(xì)菌,因而在水處理和環(huán)境消毒中得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而,納米TiO2的催化活性嚴(yán)重依賴紫外光源,催化過(guò)程中光生電子和空穴易復(fù)合的缺點(diǎn)大大降低了其催化活性。上述兩個(gè)問(wèn)題制約了納米TiO2的進(jìn)一步應(yīng)用,因而成為該類材料應(yīng)用過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
　　為解決上述兩個(gè)問(wèn)題,本文嘗試采用溶膠-凝膠法制備了Fe、Gd共摻雜納米TiO2粉體,同時(shí)采用溶膠浸

2、漬-提拉法獲得Ag、Zn共摻雜TiO2納米薄膜。采用XRD、SEM、TEM、TG-DSC、UV-Vis、XPS以及可見(jiàn)光光催化降解甲基橙和抗菌測(cè)試等測(cè)試方法對(duì)所制備材料的形貌和性能進(jìn)行了表征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　在Fe、Gd共摻雜體系中,摻雜能提高TiO2從銳鈦礦向金紅石相的晶型轉(zhuǎn)變溫度,減小晶粒尺寸;摻雜還能拓展TiO2對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng),摻雜量較少時(shí),這種響應(yīng)是兩種摻雜元素的協(xié)同作用,摻雜量較多時(shí),可見(jiàn)光區(qū)的響應(yīng)主要受Fe摻雜量的

3、影響;同時(shí)摻雜Fe和Gd的TiO2可見(jiàn)光光催化活性遠(yuǎn)高于單獨(dú)摻雜Fe和Gd或者未摻雜的TiO2粉體,這表明摻雜不僅能擴(kuò)展TiO2粉體對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng),而且能夠阻止光生電子和空穴易復(fù)合。本論文獲得的最佳摻雜量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為Fe:Gd:TiO2=0.05:0.05:100,最佳熱處理溫度為550℃,此時(shí)晶粒尺寸為10.23 nm。
　　對(duì)Ag、Zn共摻雜納米TiO2薄膜的研究表明,Ag和Zn元素的摻雜在一定程度上抑制了TiO2的晶粒長(zhǎng)大