论文摘要
利用金属和半导体纳米粒子复合对TiO2薄膜和粉体进行了一些改性方面的研究，以提高TiO2的光催化活性和光致亲水性。（1）溶胶-凝胶法和旋涂法相结合在洁净的玻璃基底上制备了改性纳米TiO2薄膜。用SEM和接触角仪对改性后的纳米TiO2薄膜进行了表征和亲水性能测试。结果表明：PVP的保护作用使TiO2粒子细化；热处理温度达到400℃时，得到分布均匀的球形TiO2纳米粒子。双层膜的亲水性TiO2（top）／SiO2（bottom）＞TiO2＞SiO2（top）／TiO2（bottom）＞SiO2，紫外光照实现了对薄膜亲水状态的改进。（2）以PVP为保护剂，通过溶胶混合-超声分散的方法得到了不同粒径Ag纳米粒子复合TiO2薄膜以及不同含量Ag纳米粒子复合TiO2粉体。利用TEM测定了三种粒径的Ag纳米粒子。用XRD对Ag／TiO2复合粉末样品进行了表征。结果表明：三种尺寸的Ag粒子复合均能使TiO2复合薄膜的光电流和光催化活性得到提高。当Ag粒子的大小为6.9nm时，复合薄膜的光电流最强、光催化活性最好。Ag粒子的复合量为0.75％，紫外光照3 h后，TiO2复合粉体对三氯乙酸的降解率达到了73％。（3） PVP保护溶胶-凝胶法制备了CdS和TiO2溶胶。用UV-vis吸收光谱、TEM和SEM进行表征。AOT保护，反胶束法制备了CdS／TiO2复合粉体催化剂。用UV-vis漫反射光谱和SEM对其进行表征。与纯TiO2粉末相比，由于拓宽了TiO2的光谱响应范围到可见光区，4.2％CdS复合TiO2粉体的可见光催化活性较好。可见光照射4h，溶胶-凝胶法和反胶束法制备的4.2％CdS复合TiO2粉体，光催化降解亚甲基蓝的效率分别达到了75.6％、87.5％。