谢艳招 林瑞君 赵 林 林杰彬 林 凰

(福建师范大学闽南科技学院理工学系，福建 泉州 362332)

1 前言

近年来我国国民经济飞速发展，随之带来两大问题：能源和环境问题。我国每年有不计其数的化工废水、造纸污水、印染废水、制药废水、工业废气等污染废水产生。于是，人们试图寻找一种高效、安全、廉价无二次污染的水处理方法。光催化氧化法是一种节能高效使污染物彻底氧化或矿化的氧化技术。TiO2有化学性质稳定、抗腐蚀、耐酸碱、价廉、储备丰富等优点。但TiO2禁带宽度大，只能吸收λ<387nm的紫外光，而紫外光仅占太阳光总量的4%左右，使得该半导体对太阳光利用率不高。另外，TiO2光生电子与空穴极易复合，使得光催化活性不高。针对这些缺点有必要对TiO2进行改性和修饰，改性或修饰后的复合TiO2能够有效提高太阳光利用率[1-10]。

2 复合TiO2光催化剂的种类

2.1 金属掺杂

2.1.1 贵金属沉积

贵金属沉积是通过Pt、Ag、Ir、Ru、Pd、Rh等贵金属修饰TiO2，改变催化剂体系的电子分布，从而改善其光催化性能[11-13]。其中以Pt、Ag的报告最多，如Herrmannn J M 和Disdier J[14]采用光催化沉积法制备了掺杂1%且未经氢还原的Pt-TiO2催化剂。史月萍等[15]采用光还原沉积法制得掺Pt的TiO2纤维催化剂，实验结果表明当掺铂量为0.5%，催化剂为0.5g/L时，对氯仿降解率可达98.44%。郑昭科等[16]采用离子交换法将Ag纳米颗粒负载在玻璃微珠的表面上，制得玻璃微珠/ Ag /TiO2复合光催化剂。经过XRD、SEM结构表征发现，此复合光催化剂的粒子直径在5nm左右，并具有较强的可见光吸收性能。

2.1.2 金属离子掺杂

金属离子掺杂是指利用化学或者物理方法，将过渡金属离子、稀土金属离子等掺入TiO2晶体内部。改变其晶体结构与表面性质，形成掺杂能级，提高了电子和空穴的分离率，从而提高光催化效率[17-19]。苏碧桃等[20]采用棉花纤维为模板制备了Fe3+掺杂且有中空的纤维结构的TiO2光催化剂。……