纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
超声微波辅助制备纳米TiO2及光催化性能研究
四、结论与展望
本次演示研究了超声微波辅助制备纳米TiO2及光催化性能研究。通过对比实验， 发现超声微波辅助制备的纳米TiO2具有更高的光催化活性和光电催化性能。这 主要归因于其优异的分散性和高比表面积。在此基础上，本次演示也探讨了超 声波和微波的作用条件对纳米TiO2制备和性能的影响规律。
然而，尽管超声微波辅助制备纳米TiO2在光催化领域展现出优越的性能，但仍 存在一些问题需要进一步研究和改进。首先，对于超声波和微波的协同作用机 制仍需深入探讨，以实现制备过程的进一步优化。其次，目前的研究主要集中 在实验室规模，如何实现规模化生产仍需进行大量研究工作。最后，如何提高 纳米TiO2的光电催化性能以及其在复杂污染物处理方面的应用仍需进一步探索。
展望未来，我们期望通过深入研究和优化超声微波辅助制备纳米TiO2的方法， 进一步提高其光催化性能和光电催化性能。希望能够在实践中将此技术推广应 用，解决实际环境问题，推动环境科学的进步。此外，我们也期望能够在其他 领域中发掘超声波和微波的应用潜力，为推动绿色科技的发展做出贡献。
谢谢观看
其中，超声微波辅助制备法因具有高效、节能、环保等优点而备受。本次演示 将围绕超声微波辅助制备纳米TiO2及光催化性能研究展开讨论。
二、超声微波辅助制备纳米TiO2
超声微波辅助制备纳米TiO2是一种绿色、高效的制备方法。其制备过程主要包 括以下几个步骤：首先，将TiO2前驱体溶液与超声波、微波发生器引入反应体 系中；然后，通过调控超声波、微波的强度和作用时间，实现前驱体的快速水 热反应；最后，经过离心、洗涤、干燥等后处理步骤，得到纳米TiO2粉末。
超声微波辅助制备纳米TiO2及光催化性 能研究
目录二、超声微波辅助制 备纳米TiO2
04 四、结论与展望
纳米N-TiO2的制备、表征及光催化性能研究
纳米N-TiO2的制备、表征及光催化性能研究王立艳;张晓佳;李嘉冰;肖姗姗;毕菲;赵丽;盖广清【摘要】硫酸氧钛水解制备纳米二氧化钛前驱体,再加入尿素为氮源,经高温焙烧制备了氮掺杂纳米二氧化钛(N-TiO2)光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行了表征.讨论了n(氮)/n(钛)、焙烧温度对纳米二氧化钛晶态结构、吸收光谱范围的影响,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在不同光源下的光催化活性.结果表明,样品均为锐钛矿型,粒径约为30～50 nm.氮掺杂使二氧化钛在可见光区吸收明显增加,当n(氮)/n(钛)为5、焙烧温度为600℃时,样品S600-5在可见光区吸收最强.以样品S600-5为催化剂,紫外光作用下,罗丹明B降解120 min时降解率达96.3％;可见光作用下,降解120 min时降解率达89.2％.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)010【总页数】5页(P82-86)【关键词】硫酸氧钛;氮掺杂纳米二氧化钛;尿素;可见光;光催化【作者】王立艳;张晓佳;李嘉冰;肖姗姗;毕菲;赵丽;盖广清【作者单位】吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院建筑节能技术工程实验室,吉林长春130118【正文语种】中文【中图分类】TQ134.11纳米二氧化钛由于其无毒、化学稳定性好、成本低等特性，在空气净化、涂料、污水处理等领域具有广泛的应用前景［1-4］。
氮掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究
对 于 ＴＯ ，氮掺 杂 纳 米 二 氧 化 钛 （ ＴＯ ） 光 吸 收 闲值 没 有 发 生 明 显 的 红 移 ，但 可 见 光 吸 收 ｉ２ Ｎ／ｉ ２ 的 强 度 明 显 增 大 ． （ ）ｎＴ） ０１ ：、煅 烧 温 度 ４ ０℃ 、 煅 烧 时 间 ２ｈ条 件 下 制 备 的 Ｎ ＴＯ 光 催 Ｎ ： （ｉ ＝ ． ｌ ２ ０ ／ｉ２
化 剂的催 化 活性 最佳 ，可见 光 下 ，３ ０ｍｉ ０ ｎ内可使 甲基橙 的降解 率达 到 ６ ％． Ｏ
关 键 词 ：Ｎ 掺 杂 ；Ｔ Ｏ２ 光 催 化 ｉ ；
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ． Ｑｌ４ １
文 献 标 志 码 ：Ａ
Ａ ｔ ｄ ｆｔ ｅ Ｓ ｎ ｈ ｓ ｓ ａ ０ ０ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｅ ｔｅ ｆ ｄｏ ｅ Ｏ ２Ｎａ ｏ ａ ｔｃ ｅ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎｄ Ｐｈ ｔ ｃ ｔ Ｉ ｔｃ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｏ Ｎ－ ｐ ｄ Ｔｉ ｎ ｐ ｒ ｉ ｌ ｓ
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Ｋｅ ｒ ８ Ｎ－ ｏ ｅ ； ０２ ｈ ｔ ｃ ｔ ｌ ｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ＂ ｄ ｐ ｄ Ｔｉ ；ｐ ｏ ｏ ａ ａｙ ｉ
ＴＯ２ 一 种 宽 禁 带 半 导体 ，无 毒 、性 质稳 定 、有 高效 的光 催 化 活 性 ．自 １ ７ ｉ 是 ９ ２年 Ｆ ｊｓ ｉ ａ等 【 ｕｉ ｍ ｈ ｌ 发现 受辐 射 的 Ｔ Ｏ２ 面 能 发 生水 的持 续 氧 化 还原 反应 以来 ，以 Ｔ Ｏ２ ｉ 表 ｉ 为代 表 的光 催 化 材料 得 到 了广 泛 的研究 ，利 用 Ｔ Ｏ 的光 催 化性 能 去 除环 境 污 染 物 的研 究 也 引起 了广 泛 的关 注 ． ｉ ２ 隙较 宽 ，在 ｉ２ ＴＯ 带 可见 光 范 围内 没 有 响应 ，阴离 子 掺 杂 改 性 是制 备 Ｔ Ｏ 可 见光 催 化 剂 较 有 效 的 途 径 ：许 多 学 者【 】 ｉ２ 通
TiO2纳米材料的制备及其光催化性能
TiO2溶胶的制备及其光催化性能一、实验目的1•掌握水解法制备TiO2溶胶的基本原理；2.掌握多相光催化反应的催化剂活性评价方法；3•掌握紫外分光光度计的测试原理。
二、TiO2光催化简介1•光催化反应原理自从1972年日本学者Fujishima和Honda在n型半导体TiO2单晶电极上实现了水的光电催化分解制氢气以来，多相光催化技术开始引起世界各行各业科技研究者的极大关注。
半导体多相光催化技术作为一种环境友好型的新型催化技术，在环境治理、新能源开发以及有机合成等领域都有着广泛的应用。
TiO2是n型半导体，根据固体能带理论，TiO2半导体的能带结构是由一个充满电子的低能价带(valenceband，V.B.)和空的高能导带(conductionband，C.B.)构成。
价带和导带之间的不连续区域称为禁带(禁带宽度Eg)。
TiO2(锐钛矿)的Eg=3.2eV,相当于387nm光子的能量。
当TiO2受到波长小于387nm的紫外光照射时，处于价带的电子就可以从价带激发到导带(e-)，同时在价带产生带正电荷的空穴(h+)，从而形成电子-空穴对。
当光生电子和空穴分别扩散到催化剂表面时，和吸附物质作用后会发生氧化还原反应。
其中空穴是良好的氧化剂，电子是良好的还原剂。
大多数光催化氧化反应是直接或间接利用空穴的氧化能力。
空穴一般与TiO2表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的氢氧自由基OH・，它能够无选择性氧化多种有机物并使之彻底矿化，最终降解为CO2、H2O等无害物质。
而光生电子具有强的还原性可以还原去除水体中的金属离子。
光催化过程的基本反应式如下：TiO2+hv(>TiO2的禁带宽度3.2eV)—h++e-h ++e -—>hv （或热量）H 2OH ++OH -OH -+h +f•OHH 2O+h +f•OH +H+空气中游离氧的作用就犹如电子的受体，可形成超氧负离子・02-,超氧负 离子与羟基自由基一样也是强氧化还原活性的离子，它们可以氧化和降解半导 体表面上甚至其附近的许多细菌和其他有机物。
纳米TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究
粉体 呈锐钛 矿相 ， ８ ０ 经 ０ ℃退 火得到 了锐钛矿 相 与金 红石相 的 混合 晶相 ， ９ ０ 经 ０ ℃退 火 完全 转化 为金 红石 相 。薄
膜表 面粒子 分布 均 ＞， 面平均粗糙 度 为 １５ ｎ 该薄膜 具有 较 高的光 催化 活性 ， 直接 用 于光催 化 降解 有机 －表 － ｊ ．４ｍ， 可
ｔ ｒ ｕ ｎ ｎ ｏ ａ ｎ ｔ ｓ ｈ ｓ ｅ ｎ ｅ ｌ ｇ ｆ ｏ ３ ０ ｔ ０ ℃ ．ｔｔ ｒ ｓ ｉ ｔ ｘ ｄ ｐ ａ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅｏ ｎ ｔ ｓ ｕ ｅ ｔ ｒ ｓ ｉ ｔ ｎ ａ ａ ａ ｅ ｐ ａ ｅ ｗｈ ｎ ａ ｎ ａ ｉ ｒ ｍ ０ ℃ ｏ ７ ０ ｎ ｉ ｕ ｎ ｎ ｏ ａ ｍｉ ｅ ｈ ｓ ｔｕ ｔ ｒ ｆａ ａ ａ ｅ ａ ｄ ｒ ｔｌ ｗｈ ｎ ａ ｎ ａｉ ｇ ａ ０ ￣ ， ｎ ｔｔ ｒ ｓ ｉ ｔ ｉｇ ｅ ｒ ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｗｈ ｎ ａ ｎ ａｉ ｇ ａ Ｏ ￣ Ｔｈ ａ ｔｃｅ ｉ— ｎ ｕ ｉ ｅ ｎ ｅ ｌ ｔ８ ０ Ｃ ａ ｄ ｉ ｕ ｎ ｎ ｏ ａ ｓｎ ｌ ｕ ｉ ｈ ｓ ｅ ｎ ｅ ｌ ｔ９ ＯＣ． ｅ ｐ ｒｉｌ ｓ ｄ ｓ ｅ ｎ ｌ ｎ ｔ ｉｕ ｅ ｏ ｈ ｉ ｓ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ｈ ｍｏ ｅ ｅ ｕ ｎ ｈ ｖ ｒ ｇ ｕ ｆｃ ｏ ｇ ｎ ｓ ｓ １ ５ ｎ ￣ Ｔｈ ０２ ｔ ｉ ｉ ｈ ｓ ａ ｒｂ ｔ ｎ ｔ ｅ ｆ ｍ ｕ ｆ ｃ ｒ ｏ ｇ ｎ ｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｒ ｕ ｈ ｅ ｓ ｉ ． ４ ｎ ｌ ｅ Ｔｉ ｈ ｎ ｆ ｍ ａ ｌ ｖ ｒ ｏ ｄ ｐ ｏ ｏ ａ ａ ｙ ｉ Ｉ ａ ｅ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｎ ｉｌ ｓ ｓ ｃ ｓ ｐ ｏ ｏ ａ ａ ｙ ｉ ｅ ｒ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｉ ｏ ｏ ｎ ｓ ａ ｄ ｅ ｙ ｇ ｏ ｈ ｔ ｃ ｔ ｌ ｓｓ ｔｃ ｎ ｂ ｐ ｌ ｍａ ｙ ｆ ｄ ， ｕ ｈ ａ ｈ ｔ ｃ ｔ ｌ ｔｃｄ ｇ ａ ａ ｉ ｆ ｇ ｎｃ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ， ｎ ． ｅ ｎ ｅ ｏ ｏ
纳米TiO2的制备表征及光催化性能研究
２ １２ ＴＯ 样 品的制备 ．． ｉ２ 在温度为 ６ ℃ 的水浴 中及强力搅拌下 ，将 一定量钛 酸 四正 丁酯 （ ． ． ，水解抑 制剂 （ ０ ＣＰ ） 自制 ） ， 加入到 ８ ｍ 蒸馏水 中 ，充分 混合后 用 Ｈ Ｏ ２ ５ ｏ Ｌ ）调 节 ｐ ０ｌ Ｎ ，（ ． ｍ ｌ ／ Ｈ值形 成混合 溶液 ，反应 １ ０—１ｈ ２ 即可得到均匀 、透 明淡 黄 色 溶胶 ，经 陈 化 ，８ ％ 干燥 ，分 别 在 空气 气 氛 下 ３ ０ 、４ ０１、５０ 、 ０ ０％ ０￣ ０％ ２ ６０Ｃ、７０Ｃ煅烧 ５ ，研磨后得 到淡 黄色 ＴＯ 粉体 。 ０￣ ０￣ ｈ ｉ
２ ２ 光催化剂性 能的表 征 ．
基 金 项 目 ：楚 雄 师 范 学 院科 研 项 目 （ 目编 号 ０ ＹＢ Ｊ ５ 。 项 ８ Ｙ０ ）
收 稿 日期 ：２ １ — ０ — １ ０１ ４ １
作 者 简 介 ：董
刚 （ ９ ３ ），男 ，云 南 楚 雄 人 ，副 教授 ，从 事 光 催 化 材 料 性 能 研究 。 １６ 一
关 键 词 ：纳 米 ＴＯ ；溶胶 一 凝胶 法 ；光 催 化 ｉ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ 文 章 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ７ ０ （０ １ ６ — ０ ７ — ０ Ｂ８ ６１ ４ ６ ２ １ ）０ ０１ ６
１ ．引 言
纳米 ＴＯ 光催化剂具有 良好 的化学稳定性 、无 毒 、制备成本低 等优点 而成 为研究热点 ，锐钛矿 ｉ
一
影 响差异较大 。
本文采用溶胶一凝胶法制备不 同热处理 温度 纳米 ＴＯ ，研究 纳米 ＴＯ ｉ ｉ 的结构及光催化性能 。
２ ．实 验 ２ １ 光催 化剂的制备 ．
TiO2催化剂
纳米TiO2催化剂的制备改性、表征及在光催化氧化过程中的性能研究自从上世纪七十年代以来，二氧化钛在环境治理方面的研究被迅速开展起来。
二氧化钛最大的优点是无毒、抗腐蚀，由于具有稳定的物理和化学性质被广泛地用作催化剂和载体。
其中研究最多的是二氧化钛在光催化氧化过程中的应用。
当物质所具有的尺寸属于纳米级别（<100nm），其特殊的表面效应和体积效应决定了其具有特殊的化学性质。
由于纳米颗粒表面原子数与其总原子数之比随粒径变小而急剧增大，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子大相径庭，从而使其具有很大的化学活性。
另外，纳米颗粒因其表面原子周围缺少相邻原子会存在许多悬空键，具有不饱和性质，这些因素将导致纳米颗粒的特殊吸附现象，反应活性和催化性质。
纳米二氧化钛催化剂由于其特殊的表面状态和表面能，具有很高的活性和吸附能力是一种性能优良的催化剂。
纳米材料的制备可分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法包括机械研磨法、沉积法和熔融法等，其中最常见的为机械粉碎法。
物理方法通常能耗大、成本高、尺寸可控性差，可取之处在于所得材料的微晶结构较为完善、表面缺陷相对较小。
化学方法在微粒粒度、粒度分布、微粒表面控制方面有一定优越性，主要包括：化学气相沉积法、液相法、溶胶—凝胶法、固相反应法、辐射合成法。
1.纳米二氧化钛的制备纳米二氧化钛的合成方法很多中溶胶—凝胶法以其工艺简单、反应温度低、能耗小、且引入杂质的可能性小、制得的产品粒度小、纯度高、分散性好等优点，成为合成超细二氧化钛的主要方法。
溶胶—凝胶技术是指金属的有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成为氧化物或其他固体化合物的方法，所需要的烧结温度比传统的固相反应法低200~500℃。
采用溶胶—凝胶法制备纳米二氧化钛，选择钛酸丁酯作为前驱物，令其均匀混合于无水乙醇中并发生水解与缩聚反应，形成稳定的溶胶体系，溶胶再经过陈化转变为凝胶，最后对凝胶进行热处理得到超细的二氧化钛颗粒。
纳米TiO2的制备及其光催化性能的研究
室温下 ， 一定 量 的苯 甲酸 溶解 在 ５ 将 ０ｍＬ乙醇 中 ， 后 向其 中加 入 ０ ０ ｏ Ｔ 搅 拌 ０ ５ｈ后 形 然 ．８ｔ ｌ Ｂ， ｏ ． 成 淡 黄色 的透 明溶 液 。在上 述体 系 中加 入 ２ｍＬ蒸 馏水 ， 继续 搅拌 １ｈ 得 到黄 色溶 胶 。将 得 到 的溶 胶 ，
理得到纳米级 ０ 。以 Ｘ Ｄ、 ａ ｎ Ｔ Ｍ 和 Ｂ Ｔ对样品的晶型和形貌 进行 了表 征。结果表 明， ２ Ｒ Ｒ ｍａ 、 Ｅ Ｅ 改进的 一ｅ法制备得到的 ０ 是结 晶性很好 的锐钛 矿晶型 Ｔ０ ， ｇｌ ２ ｉ２ 具有 较大的 比表 面积。以偶
氮染料甲基橙（ ＭＯ） 水溶液为 目标降解物 ， 考察 了 ０ 催化剂在紫外 光照射下 的光催 化性能。实 ２
是最具 有 开 发前 途 的 绿色 环 保 型催 化 剂 。Ｔ Ｏ ｉ ｅ的
１ 实 验 部 分
１ １ 仪 器 及 试 剂 ．
自压釜 ，０ ， １ ０ｍＬ 上海 仪艺 机 械有 限公 司 ； 空 真 干燥 箱 ， 天津市 通 达实验 电路 厂 ； 多功 能光化 学反应 仪 ， 苏省 环境科 学研究 所； 射线 衍射仪 ， 江 Ｘ 日本
相反应 法 、 学 沉 淀 法 、 胶一 胶 法 、 乳 液 法 、 化 溶 凝 微 水 热法 和溶剂 热法 等 。为 了提高 Ｔｉ２的光催 化 性能 ， Ｏ
Ｙ ｏ ａｒｍ ｝ ０ ｖｎＩ ｂａ 玎 ０光谱 仪 ， 国 ； ｔｃｉ０ — ． 法 Ｈｉ ｈ一 ０２型 ａ ６ 电镜 观 察 透 射 电子 显 微 镜 ； ｉ ｌ 型 傅 立 叶 红 外 Ｎｃ ｅ ｏｔ
仪 ， Ｂ 压 片 ； ｒ ｔｒ ０ ０型 自动 物理 吸附 仪 ， 国 ｋｒ Ｔ ｉ ａ ０ ｓ ３ 美
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纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能
引言
半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介
TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
纳米材料不仅仅具备粒径小的优点，而且还具备了小尺寸所带来的特殊的性质，这些特性将在未来的绿色革命中大展拳脚，给环境保护带来巨大的进展。
纳米TiO2能够光催化降解水中多种污染物，对染料、卤代烃、多环芳烃、酚类、表面活性剂和农药等都具有降解能力。
用TiO2作为光催化剂，可以使多达60多种含氯化合物在光照条件下氧化还原而生成COa和H20等物质。
纳米尺度的TiO2相比与普通二氧化钛具有更好的光催化性能，但由于粒径细小在反应过程中容易流失，而且大量的悬浮纳米级光催化剂会阻挡光的吸收也给废水处理后的分离造成极大的困难。
由于这些应用中的困难，近年来固定相纳米光催化技术成为了热点研究，进行TiO2纳米膜及其负载技术的催化氧化实验成为主流。
在TiO2光催化氧化处理有机污染物方面，国内现在
大致上还是以紫外光为光源，有机污染物的最佳的降解效果可以达到90%以上。
以Fe3十，Mo5十，Ru3十，OS3十，Re5十，Sb5十，Sn5十，Sn4十，Ga3十，Nb5十，Zr4十，Ta5十和V5十等金属离子对Ti02的掺杂效果进行了一定的研究，主要涉及紫外光为光源的内容。
研究表明过渡金属d电子与二氧化钛的导带之间发生了电荷的转移，如果掺杂的过渡金属的局部化能级接近二氧化钛的带隙中心，那么会诱发新的可见光吸收。
本文研究了纳米银掺杂的二氧化钛催化剂的制备及对甲醛的催化降解效果，研究表明，纳米银掺杂的二氧化钛催化剂在可见光作用下对甲醛有较好的降解效果，而未掺杂的二氧化钛催化剂在可见光作用下对甲醛的降解效果明顯偏弱。
2、二氧化钛溶胶的制备
制备溶胶的主要原料为钛酸四丁酯、无水乙醇以及冰乙酸。
反应物为钛酸四丁酯和水1∶1，分散介质为无水乙醇，冰乙酸可调节体系的酸度防止钛（Ⅳ）离子水解过速，使Ti（OC4H9）4在C2H5OH中水解生成Ti（OH）4，脱水后即可获得TiO2。
在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以获得金红石型或锐钛矿型二氧化钛。
钛酸四丁酯在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的，总的水解反应表示为：
水解产物为钛（Ⅳ）离子溶胶。
一般认为，在含钛（Ⅳ）离子溶胶中钛（Ⅳ）离子通常与其他离子相互作用形成复杂的网状基团。
上述胶体体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，形成稳定凝胶。
3 二氧化钛薄膜的制备
将1.6mm的泡沫镍裁剪成10×10cm的尺寸，然后依次使用（洗洁精、无水乙醇、0.5mol/L的稀盐酸、0.5mol/L的氢氧化钠清洗干净，最后用去离子水冲洗5遍，烘干，备用）。
将清洗干净的泡沫镍浸渍在上述制备好的二氧化钛溶胶中，以10mm/min的速度提拉，然后放在65℃左右的烘箱中烘干，重复提拉、烘干3次，制得负载在泡沫镍上的二氧化钛薄膜。
4、Ag掺杂二氧化钛催化剂的制备
将负载有二氧化钛薄膜的泡沫镍放入马弗炉中，将马弗炉以5℃/min的升温速度升至500℃，保温3h，然后自然降至室温后，取出泡沫镍，得到负载二氧化钛催化剂的泡沫镍样品。
将含有2000ppm浓度的纳米银装入喷枪中，设定好喷枪的出液量和压缩空气流量，开启喷枪，喷枪嘴垂直对着负载二氧化钛催化剂的泡沫镍样品，距离为10±1cm，将纳米银负载在泡沫镍表面的二氧化钛上，得到纳米银掺杂的二氧化钛催化剂样品（简称样品A）。
作为对比，未掺杂的二氧化钛催化剂样品则用去离子水代替纳米银溶液，喷涂在另外一块大小相同且使用相同方法制备的负载二氧化钛催化剂的泡沫镍上，得到不含纳米银的二氧化钛催化剂样品（简称样品B）。
5、二氧化钛催化剂光催化性能的研究
将负载有未掺杂的二氧化钛催化剂泡沫镍样品（样品A）放置于不锈钢试验舱中，往试验舱中加入甲醛气体，使试验舱中甲醛的浓度为1ppm左右，开启日光灯，每隔1h记录一次甲醛的浓度，然后计算未掺杂的二氧化钛对甲醛的降解率。
将负载有纳米银掺杂的二氧化钛催化剂泡沫镍样品（样品B）放置于不锈钢试验舱中，往试验舱中加入甲醛气体，使试验舱中甲醛的浓度为1ppm左右，开启日光灯，每隔1h记录一次甲醛的浓度，然后计算纳米银掺杂的二氧化钛对甲醛的降解率。
降解甲醛效果对比
从图1中可以得知，纳米银掺杂的二氧化钛催化剂8小时对甲醛的降解率达到了66.8%，而未掺杂的二氧化钛催化剂8小时对甲醛的降解率仅为37.6%，纳米银掺杂的二氧化钛催化剂对甲醛的降解效果远高于未掺杂的二氧化钛催化剂在相同时间内对甲醛的降解效果。
结语
一般认为，TiO2表面改性的贵金属一方面可充当电子陷阱，有效俘获半导体材料在太阳光照射下产生的电子;另一方面，贵金属与TiO2存在肖特基势垒，TiO2中的光生电子可快速迁移到贵金属上，直到两者的费米能级相等，TiO2价带中仍产生相对应的空穴，于是实现了光生电子和空穴的有效分离，因而具有较好的光催化活性。
参考文献：
[1]李楠楠，荣俊，赵晓利，等.球形纳米二氧化钛的制备[J].山西化工，2018（2）：6-8.
[2]张萍，许丽，王莉.水热法合成二氧化钛纳米管的晶型与形貌控制的研究[J].当代化工，2018（5）：893-896.。