TiO2光催化劑負(fù)載改性和摻雜改性的方法綜述

張 偉，龐月森

(1. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)，沈陽(yáng) 110168；2. 湖南城市學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000)

TiO2光催化劑負(fù)載改性和摻雜改性的方法綜述

張 偉1,2，龐月森1

(1. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)，沈陽(yáng) 110168；2. 湖南城市學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000)

闡述了納米TiO2在實(shí)際應(yīng)用中的不足，詳細(xì)介紹了玻璃類(lèi)、金屬類(lèi)、吸附劑類(lèi)、陶瓷類(lèi)、高分子聚合物等材料對(duì)納米TiO2進(jìn)行負(fù)載改性以及表面光敏化、表面酸化、半導(dǎo)體復(fù)合、貴金屬修飾、元素?fù)诫s等對(duì)納米TiO2進(jìn)行摻雜改性的研究進(jìn)展，并對(duì)其改性機(jī)理進(jìn)行了分析，最后提出了在今后TiO2改性研究中的發(fā)展方向．

負(fù)載改性；摻雜改性；TiO2；光催化

納米 TiO2是一種高性能的半導(dǎo)體催化材料，具有價(jià)格低廉、光催化效率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因而在空氣凈化、污水處理、殺菌消毒等環(huán)境治理領(lǐng)域得到廣泛的研究﹒但在降解過(guò)程中存在光生電子-空穴易復(fù)合；僅在紫外光照射下顯示催化活性(對(duì)可見(jiàn)光利用率較低)；TiO2粉末在溶液中不易發(fā)散且難以回收等問(wèn)題，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制﹒為解決以上問(wèn)題，需對(duì)TiO2進(jìn)行改性﹒

1 負(fù)載改性

TiO2作為光催化劑時(shí)通常有2種使用形式﹒一種是將TiO2粉體直接與溶液接觸，通過(guò)機(jī)械攪拌或通入空氣，使 TiO2與溶液充分混合，這時(shí)TiO2在水溶液中成懸浮狀態(tài)；另一種形式是將TiO2負(fù)載于某種載體上而形成固定狀﹒在懸浮體系中TiO2的比表面積大、受光照效果好，所以具有很好的處理效果，但由于存在著懸浮性催化劑難以回收、不易發(fā)散等問(wèn)題，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制，所以需要對(duì)TiO2進(jìn)行負(fù)載改性﹒良好的光催化劑載體應(yīng)具有：載體與TiO2之間具有較強(qiáng)的粘結(jié)力；載體比表面積大、透光效果好；密度差大，有利于固-液(載體催化劑-溶液)分離﹒用來(lái)對(duì) TiO2進(jìn)行負(fù)載改性的載體有：玻璃類(lèi)材料、金屬類(lèi)材料、吸附劑類(lèi)材料、陶瓷類(lèi)材料及高分子聚合物類(lèi)載體材料等﹒

1.1 玻璃類(lèi)材料

玻璃類(lèi)材料主要包括玻璃片、玻璃纖維布、空心玻璃微球、玻璃珠、玻璃筒、玻璃濾片和石英玻璃等﹒由于玻璃價(jià)格低廉、透光性強(qiáng)、易成型，因此大多數(shù)研究者都選用玻璃材料作為T(mén)iO2的負(fù)載體﹒但因玻璃表面光滑，對(duì)TiO2的附著力較差，故對(duì)用玻璃材料作為載體負(fù)載TiO2的制備技術(shù)要求嚴(yán)格﹒路婧婧[1]等以玻璃纖維網(wǎng)負(fù)載納米TiO2，研究溶膠-凝膠法制備催化劑的最佳條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)V乙醇︰V鈦酸丁酯=10︰1、HNO3(濃硝酸與水1︰4混合)體積2.5 mL、涂層次數(shù)為3、焙燒溫度500 ℃條件下制備的復(fù)合催化劑對(duì)苯酚的降解效果最好，且可以重復(fù)使用20次，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行SEM和XRD分析，發(fā)現(xiàn)TiO2均勻涂覆在玻璃纖維網(wǎng)上，增加了TiO2與污染物的接觸面積，更有利于光降解反應(yīng)的進(jìn)行.趙靜[2]以玻璃珠為載體，采用溶膠-凝膠法制備負(fù)載型TiO2光催化劑，并采用陽(yáng)離子藍(lán)作為有機(jī)染料研究玻璃珠負(fù)載催化劑的催化性能﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，玻璃珠負(fù)載TiO2較純TiO2粉末對(duì)有機(jī)染料的降解率略低，但降解率仍達(dá)到 80%，且因透光性好，操作方便、易回收，因此具有很好的應(yīng)用價(jià)值﹒

1.2 金屬類(lèi)材料

目前較常使用的金屬類(lèi)載體材料主要有不銹鋼、鉑、鈦片、鎳片、針鐵礦等﹒金屬類(lèi)材料同玻璃類(lèi)材料一樣屬于耐腐蝕、耐熱的負(fù)載體，可通過(guò)高溫?zé)Y(jié)在其表面形成 TiO2膜或?qū)?TiO2噴涂于金屬載體上﹒馬云飛[3]等將N-TiO2負(fù)載于泡沫鎳板上，將其置于密閉的光催化反應(yīng)裝置中進(jìn)行光催化降解，研究其對(duì)甲醛氣體的降解效果﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后甲醛濃度快速下降，光催化反應(yīng)4 h甲醛氣體的降解率達(dá)93%，證明了泡沫鎳板負(fù)載 N-TiO2對(duì)甲醛氣體有很好的降解效果﹒

1.3 吸附劑類(lèi)材料

吸附劑本身為多孔類(lèi)物質(zhì)，比表面積較大，是常用的催化劑載體，目前已被用作TiO2載體的有硅膠、活性炭、沸石、硅晶片、碳納米管等﹒使用吸附劑類(lèi)材料作為載體的最大優(yōu)點(diǎn)是可以將有機(jī)物吸附到TiO2表面或毗鄰區(qū)域，可增加局部濃度且有效地避免了中間產(chǎn)物揮發(fā)或游離，加快反應(yīng)速率，從而提高TiO2光催化活性﹒

張偉[4]在研究光催化降解氯苯類(lèi)有機(jī)物時(shí)，采用多壁碳納米管負(fù)載納米 TiO2，并進(jìn)行MWNTs/TiO2和納米 TiO2降解 1,2,3-三氯苯的對(duì)比實(shí)驗(yàn)﹒實(shí)驗(yàn)表明，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，60 min時(shí) MWNTs/TiO2對(duì) 1,2,3-三氯苯的降解率已達(dá)到90%，而納米TiO2降解率僅為70%，并且驗(yàn)證了復(fù)合光催化劑對(duì)氯苯類(lèi)化合物的吸附與光降解具有協(xié)同作用﹒王芳[5]采用 MWNTs/TiO2對(duì)樂(lè)果廢水進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn)﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在初始水溫為25℃、紫外光照30 min、樂(lè)果廢水質(zhì)量濃度為5 mg/L、復(fù)合催化劑投加量為0.25 g/L條件下，樂(lè)果的降解率為80.7%，比同等條件下TiO2對(duì)樂(lè)果的降解率高 33.1%，證明了多壁碳納米管負(fù)載TiO2有較強(qiáng)的催化活性﹒

1.4 陶瓷類(lèi)材料

陶瓷是常見(jiàn)的無(wú)機(jī)材料，具有價(jià)廉易得、耐高溫、耐腐蝕和不易被氧化分解的特點(diǎn)，因此常將TiO2通過(guò)負(fù)載或涂覆于陶瓷類(lèi)材料表面，起到殺菌和固定催化劑等用途[6]﹒陳芳[7]等以廢舊的碎陶瓷為載體，采用溶膠-凝膠法制備納米 TiO2和陶瓷負(fù)載 TiO2復(fù)合催化劑，通過(guò)對(duì) 200 mg/L的活性艷藍(lán)溶液進(jìn)行降解，研究催化劑的催化活性﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在紫外光照射下，煅燒溫度350℃、負(fù)載配比為1︰8時(shí)制備的復(fù)合催化劑對(duì)活性艷藍(lán)的降解率明顯高于純納米TiO2，當(dāng)復(fù)合催化劑投加量在0.5 g/L-1.5 g/L時(shí)，降解率與催化劑含量成正比，1.5 g/L時(shí)降解率達(dá)到94%，繼續(xù)增加復(fù)合催化劑用量，降解率不變﹒何秀蘭[8]等采用溶膠-凝膠法制備Al2O3多孔陶瓷負(fù)載TiO2復(fù)合催化劑，并研究涂層次數(shù)、煅燒溫度等因素對(duì)復(fù)合催化劑降解甲基橙的影響﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)涂層次數(shù)小于4時(shí)，催化劑的催化活性隨著涂層次數(shù)增加而加強(qiáng)，對(duì)甲基橙的降解率最高達(dá)到85%，超過(guò)4層，催化活性開(kāi)始下降；當(dāng)煅燒溫度升為600 ℃時(shí)，光催化降解甲基橙2 h，降解率可達(dá)80%，再增加溫度，降解率開(kāi)始下降﹒

1.5 高分子有機(jī)聚合物

高分子有機(jī)聚合物是指PET、丙烯酸系塑料、聚乙烯、聚丙烯、乙烯/四氟乙烯共聚物等，可用于制備具有廣泛用途的光催化薄膜產(chǎn)品，但因高聚物本身也是有機(jī)物，能被TiO2光催化降解且負(fù)載困難、制備技術(shù)要求較高，因此不是理想的材料，可作短期使用﹒馬學(xué)琴[9]采用低溫水熱法制備 TiO2，以 PANI為載體，當(dāng)m(TiO2)︰m(PANI)=2時(shí)，在可見(jiàn)光照射下，TiO2/PANI對(duì)苯酚的催化活性最大，其k值為0.009 09﹒于秀娜[10]為提高TiO2光的利用率，以殼聚糖-雜多酸導(dǎo)電聚合物為載體，制備殼聚糖-雜多酸/TiO2復(fù)合催化劑，驗(yàn)證其在可見(jiàn)光下對(duì)鹽酸四環(huán)素的催化活性﹒結(jié)果表明，當(dāng)磷鉬酸用量為0.15 g時(shí)制備的復(fù)合催化劑 PMA-Cs/TiO2對(duì)鹽酸四環(huán)素的催化活性最強(qiáng)，40 min的降解率達(dá)80%，當(dāng)催化劑用量0.1 g時(shí)，對(duì)20 mg/L的鹽酸四環(huán)素降解速率最大﹒

2 摻雜改性

TiO2在對(duì)有機(jī)物的光催化降解中具有化學(xué)穩(wěn)定性好、催化活性高等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在如下2種缺陷：納米TiO2的帶隙較寬(禁帶寬度為3.2 eV)，光吸收范圍僅限于紫外光區(qū)，對(duì)太陽(yáng)光的利用率低；光生電子-空穴易在 TiO2體內(nèi)復(fù)合，使光的量子產(chǎn)率下降，影響光催化效率﹒為了提高 TiO2對(duì)光譜的響應(yīng)范圍和降低電子-空穴復(fù)合幾率即提高光催化活性，需要對(duì)納米TiO2進(jìn)行摻雜改性﹒摻雜改性的方法有表面光敏化、表面酸化改性、半導(dǎo)體復(fù)合改性以及元素?fù)诫s(離子摻雜、非金屬摻雜、共摻雜)改性﹒

2.1 表面光敏化改性

表面光敏化是指將光活性物質(zhì)通過(guò)物理或化學(xué)吸附作用吸附于光催化劑表面，且當(dāng)光活性物質(zhì)激發(fā)態(tài)電勢(shì)比半導(dǎo)體導(dǎo)帶電勢(shì)更負(fù)時(shí)，被光照激發(fā)產(chǎn)生光生電子，產(chǎn)生的光生電子從光敏化材料中轉(zhuǎn)移到 TiO2中，從而擴(kuò)大激發(fā)波長(zhǎng)的范圍，有利于充分利用太陽(yáng)能，提高催化反應(yīng)速率[11]﹒常見(jiàn)的光敏化劑有：有機(jī)染料、葉綠素、不飽和脂肪酸、葉琳、聯(lián)吡啶金屬絡(luò)合物等，近年來(lái)，由于金屬基染料具有光敏化效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛研究﹒王峭[12]分別采用曙紅、葉綠素、曙紅/葉綠素對(duì)TiO2進(jìn)行表面光敏化改性，并以甲基橙為模擬污染物，研究催化劑的催化性能﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，180 min曙紅敏化TiO2對(duì)甲基橙的降解率為 50.28%、葉綠素敏化的 TiO2對(duì)甲基橙的降解率為55.37%、曙紅、葉綠素共敏化后的 TiO2對(duì)甲基橙溶液的降解率為 61.33%，而未經(jīng)敏化的納米 TiO2對(duì)甲基橙的降解率僅僅為8.47%﹒另外通過(guò)對(duì) 3種光敏化后的催化劑進(jìn)行UV-vis分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米TiO2顆粒的光響應(yīng)范圍擴(kuò)展至可見(jiàn)光區(qū)域，這體現(xiàn)了表面光敏化后的納米TiO2不僅增加了光的響應(yīng)范圍，且有更高的催化活性﹒

2.2 表面酸化改性

增強(qiáng)催化劑表面酸性能夠有效提高 TiO2的光催化效率﹒采用HCl、HClO4、H2SO4等強(qiáng)酸表面修飾TiO2，可以影響TiO2表面電子結(jié)構(gòu)，增加了TiO2表面氧缺陷，對(duì)氧和廢水中的有機(jī)污染物的吸附能力增強(qiáng)，有效地降低了電子-空穴的復(fù)合，提高光催化劑的催化活性﹒表面酸化改性因具有光催化活性高、深度氧化能力強(qiáng)、活性穩(wěn)定、抗?jié)裥阅芎玫葍?yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于 TiO2改性研究﹒曹燕燕[13]通過(guò)對(duì)納米 TiO2進(jìn)行表面超強(qiáng)酸化改性并對(duì)其進(jìn)行亞甲基藍(lán)光催化降解的研究.結(jié)果表明，當(dāng)硫酸與硝酸體積比為1︰1、500 ℃培燒的超強(qiáng)固體酸化催化劑投加量為12 g/L時(shí)，對(duì)亞甲基藍(lán)的催化活性最高，脫色率達(dá)到99.72%﹒

2.3 半導(dǎo)體復(fù)合改性

半導(dǎo)體復(fù)合是指將納米 TiO2與另一不同禁帶寬度的半導(dǎo)體粒子耦合成一個(gè)異質(zhì)結(jié)構(gòu)，2種半導(dǎo)體能隙差別較大，能隙較小的半導(dǎo)體可利用太陽(yáng)光中的波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，利用外加的電場(chǎng)將電子輸送到能隙較大的半導(dǎo)體(納米TiO2)導(dǎo)帶上，而空穴將轉(zhuǎn)移到能隙較小的半導(dǎo)體的價(jià)帶上，使光生電子-空穴分離，降低了電子空穴復(fù)合機(jī)率，提高了光量子的產(chǎn)率和催化活性[14]﹒達(dá)胡白乙拉[15]等通過(guò)高溫煅燒法和電紡織技術(shù)結(jié)合制備出 TiO2/ZnO復(fù)合催化劑，并以RhB(羅丹明B)作為模擬污染物驗(yàn)證TiO2/ZnO的催化活性﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，紫外光照25 min，TiO2/ZnO對(duì)RhB的降解率近100%，而純納米TiO2的降解率僅為70.8%，充分說(shuō)明了ZnO復(fù)合改性TiO2有良好的催化性能﹒

2.4 貴金屬修飾改性

貴金屬修飾改性是一種可以有效捕獲激發(fā)電子的改性方法，當(dāng)光照能量大于TiO2禁帶寬度時(shí)，TiO2被激發(fā)產(chǎn)生光生電子，當(dāng)貴金屬與TiO2表面接觸時(shí)，光生電子會(huì)從費(fèi)米能級(jí)較高的TiO2中轉(zhuǎn)移至費(fèi)米能級(jí)較低的貴金屬上，直到兩者費(fèi)米能級(jí)相近或相同，形成肖特基勢(shì)壘，成為俘獲激發(fā)電子的有效陷阱，降低了光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合幾率，提高了光的量子化產(chǎn)率；另外，貴金屬的沉積還有利于降低還原反應(yīng)的超電壓，提高光催化反應(yīng)速率﹒常用的貴金屬有 Pt、Pd、Ag、Au等﹒郭淑清[16]采用貴金屬Ag對(duì) TiO2進(jìn)行改性，并研究不同摻雜方式下對(duì)改性催化劑的催化活性的影響﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同銀摻雜量的條件下，改性催化劑的催化活性為：核殼 Ag@TiO2gt;核殼TiO2@Aggt;摻雜Ag/TiO2gt;純納米TiO2，采用核殼結(jié)構(gòu)的 Ag@TiO2改性催化劑降解亞甲基藍(lán)和羅丹明B，在日光下照射3 d，亞甲基藍(lán)、羅丹明B的降解率分別為80%和72%﹒盛重義[17]采用3種不同方法(浸漬法、沉淀法、光沉積法)制得不同氧化狀態(tài)的Pd/TiO2，并將其對(duì)NO進(jìn)行光催化降解﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，浸漬法制備的Pd/TiO2具有最好的光催化活性，5 h NO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到91.5%，而沉淀法和光沉積法對(duì)NO的降解率分別僅為80%、50%﹒

2.5 元素?fù)诫s改性

元素?fù)诫s包括金屬離子摻雜、非金屬摻雜和共摻雜3種[18]﹒

金屬離子摻雜是指在 TiO2中摻雜金屬離子，可以促進(jìn)或抑制 TiO2晶型的轉(zhuǎn)變，減小 TiO2的粒徑，形成電子或空穴陷阱，可以捕獲更多的有機(jī)污染物質(zhì)，提高TiO2的光催化活性﹒張一兵[19]等以硫酸鈦為原料，采用水熱法制備摻Fe3+的銳鈦礦型TiO2粉末催化劑，并對(duì)光降解酸性甲基紅的條件進(jìn)行優(yōu)化﹒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在紫外光照射下，0.7 g/L摻 Fe3+(1%，摩爾分?jǐn)?shù))的納米 TiO2粉末對(duì)15 mg/L的酸性甲基紅溶液催化活性最強(qiáng)，30 min的降解率為99.21%﹒

非金屬摻雜是指在 TiO2中添加非金屬元素，使非金屬元素進(jìn)入 TiO2晶格與晶格之間的縫隙或是取代TiO2中的氧(O)，進(jìn)而在TiO2帶隙內(nèi)形成雜化能級(jí)，降低了禁帶寬度，提高電子-空穴對(duì)的分離效果，增加了TiO2對(duì)光的響應(yīng)范圍，可有效利用可見(jiàn)光催化降解有機(jī)物，目前，常用來(lái)研究非金屬摻雜的元素有硼、碳、氮、氟、磷、硫等﹒共摻雜是通過(guò)多種元素的引入起到協(xié)同性能的方法，共摻雜在增加了TiO2吸收光譜范圍的同時(shí)也提高了 TiO2的光催化效率﹒共摻雜主要包括非金屬之間共摻雜，如 B/N、C/N；金屬與非金屬之間共摻雜，如Fe/N；金屬與金屬之間共摻雜，如 Ce/Co、Pt/Cr等﹒ZHANG Xing-wang[20]等采用非金屬硼摻雜改性TiO2，通過(guò)XPS分析，硼摻雜TiO2光催化劑帶隙躍遷紅移，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有強(qiáng)烈吸收作用，對(duì)甲基橙降解率很高﹒李張君[21]采用電泳沉積法形成N摻雜的TiO2薄膜和N/Fe共摻雜TiO2薄膜，根據(jù)試樣的XRD檢測(cè)分析，與純TiO2薄膜相比，500 ℃退火生成的N摻雜TiO2薄膜和N/Fe共摻雜TiO2薄膜的紫外-可見(jiàn)吸收波長(zhǎng)有明顯的紅移現(xiàn)象，其禁帶寬度減小至2.96 eV、2.51 eV，對(duì)亞甲基藍(lán)光催化降解效果顯著，N摻雜TiO2光照2 h的降解率達(dá)80%，N/Fe共摻雜TiO2薄膜的降解率達(dá)90%﹒

3 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)，對(duì)納米TiO2光催化劑進(jìn)行改性的研究已取得一定的進(jìn)展，摻雜改性增加了催化劑對(duì)光的響應(yīng)范圍，提高了光的量子產(chǎn)率和催化劑的活性；負(fù)載改性解決了催化劑難回收、無(wú)法重復(fù)使用、不易發(fā)散等缺陷﹒TiO2的改性對(duì)光催化技術(shù)在環(huán)境治理方面具有很好的應(yīng)用前景，但該研究仍處于實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)化的過(guò)渡階段，投入到實(shí)際應(yīng)用還需研究；改性催化劑光催化降解的反應(yīng)機(jī)理不明確，以及如何提高催化劑的重復(fù)使用率、節(jié)約成本也是今后研究的方向．

[1]路婧婧, 林少華. 玻璃纖維網(wǎng)負(fù)載TiO2薄膜制備優(yōu)化與表征[J].工業(yè)水處理, 2014, 34(2): 37-40.

[2]趙靜. 以玻璃珠為載體的負(fù)載型二氧化鈦的制備及光催化活性研究[J]. 山東化工, 2011, 40(8): 1-3.

[3]馬云飛, 陳宗家. 泡沫鎳負(fù)載改性TiO2降解甲醛[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2014, 8(5): 2040-2044.

[4]張偉. 多壁碳納米管負(fù)載TiO2對(duì)?氯苯的吸附與光降解作用研究[D]. 長(zhǎng)沙: 湖南大學(xué), 2011.

[5]王芳, 廖嬋娟, 羅琳, 等. 二氧化鈦/多壁碳納米管的制備及其對(duì)樂(lè)果光催化降解的影響[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 17(3):327-333.

[6]代美麗. 復(fù)合改性TiO2薄膜的光催化性能及應(yīng)用研究[D]. 濟(jì)南: 濟(jì)南大學(xué), 2014.

[7]陳芳, 黃圣超, 殷曉巖, 等. 陶瓷負(fù)載TiO2光催化降解印染廢水的研究[J]. 上海化工, 2016, 41(5): 14-17.

[8]何秀蘭, 郭英奎, 王春艷, 等. 多孔陶瓷負(fù)載TiO2光催化降解甲基橙溶液的研究[J]. 人工晶體學(xué)報(bào), 2015, 44(2): 503-508.

[9]馬學(xué)琴. TiO2/PANI系列光催化劑的制備及催化活性研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué), 2013.

[10]于秀娜. 基于抗生素廢水降解的微/納米復(fù)合光催化材料的制備及降解機(jī)理研究[D]. 南京: 江蘇大學(xué), 2015.

[11]張鳳君, 劉卓婧, 劉兆煐, 等. TiO2光催化劑改性研究進(jìn)展[J].科技導(dǎo)報(bào), 2013, 31(17): 66-71.

[12]王峭. 敏化劑改性納米TiO2的光催化性能研究[D]. 蘭州: 蘭州理工大學(xué), 2014.

[13]曹燕燕. 固體超強(qiáng)酸SO42-/TiO2: 光催化劑的制備及其光催化性能的研究[D]. 武漢: 武漢理工大學(xué), 2009.

[14]曹沛森, 許璞, 王玉寶, 等. 納米TiO2光催化劑的改性及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 納米材料與結(jié)構(gòu), 2008, 45(3): 145-150.

[15]達(dá)胡白乙拉, 王曉暉. 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的TiO2/ZnO納米纖維的制備及光催化性能的研究[J]. 化工新型材料, 2016, 44(11):137-139.

[16]郭淑清. 不同負(fù)載方式的Ag/TiO2復(fù)合納米光催化劑的制備及其光催化性能研究[D]. 西安: 陜西科技大學(xué), 2014.

[17]盛重義. 貴金屬Pt和Pd改性TiO2: 催化劑氣相光催化氧化NO機(jī)理研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2010.

[18]王偉, 王吟, 王學(xué)江, 等. TiO2光催化劑的摻雜及負(fù)載改性研究進(jìn)展[J]. 水處理技術(shù), 2013, 39(3): 1-5.

[19]張一兵, 周運(yùn)桃, 蘭俊. 紫外光下銳鈦礦型二氧化鈦對(duì)甲基紅的催化降解[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2013, 30(4): 1769-1772.

[20]Zhang Xing-wang, Lei Le-cheng. Science Letters: Development of supported boron-doping TiO2catalysts by chemical vapor deposition[J]. J Zhejiang Univ Sci A, 2008, 9(1): 109-112.

[21]李張君. N摻雜和N-Fe共摻雜TiO2薄膜的制備及光催化性能研究[D]. 太原: 太原理工大學(xué), 2014.

(責(zé)任編校：陳健瓊)

A Review of the Methods for the Modification and Doping Modification of TiO2Photocatalyst

ZHANG Wei1,2,PANG Yue-sen1
（1. Shenyang Jianzhu University, Shenyang, Liaoning 110168, China；2. Hunan City University, Yiyang, Hunan 413000, China )

This paper describes the problems of nano TiO2in the practical application, introduces the glass, metal, ceramic, adsorbent, polymer and other materials on the nano TiO2load modification and photosensitization, surface acidification, composite semiconductors, noble metal modification, doping of nano TiO2research progress the modification of doping, analyzes the modification mechanism, and finally puts forward the development direction in the research of TiO2in the future.

load modification; doping modification; TiO2; photocatalysis

TQ031.7；X703.1

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2017.02.0015

1672–7304(2017)02–0067–04

2016-12-21

張偉(1973-)，男，湖南益陽(yáng)人，博士，教授，主要從事水污染控制理論與技術(shù)研究．E-mail: 1802378890 @qq.com