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随着世界范围内环境恶化问题的出现,人们愈发意识到环境保护的重要性,光催化技术则是环保领域不可缺少的技术力量之一。而在光催化这一方向,Ti02作为一种新型半导体光催化剂始终受到人们的特别青睐。不过,Ti02光催化剂因其光催化效率较低和禁带宽度较宽,不能充分的利用可见光来进行光催化反应。在本论文中,为了使TiO2在可见光区域有所响应,并提高其光催化活性,主要做了以下两方面的研究。本论文的具体内容包括以下两部分：(1)利用活性炭(AC)强大的孔结构所具有的吸附性能和较大的比表面积,采用凝胶-溶胶的方法制备了TiO2/AC。本实验主要做了以下研究：活性炭负载比、煅烧温度、表面活性剂这三个方面对光催化剂催化性能的影响。得出以上最佳条件后制备了复合光催化剂并进行了表征。结果表明,在研究其形貌特征的图片中可以清晰观察到AC被成功担载于Ti02上,并且碳改性的Ti02没有因为AC得引入而影响其晶型结构,此外,复合型光催化剂与Ti02相比出现了红移现象。在光催化降解亚甲基蓝的实验中,TiO2/AC有着较高的光催化性能。这主要是因为：活性炭发挥出了较强吸附作用,使得Ti02周围有机物浓度提高,使得光催化剂降解效率显著提高；另外一种可能：由于AC的引入,少部分非金属碳影响了Ti02的晶体结构,从而禁带宽度变窄促使其催化活性提高。(2)应用另一种碳的同素异形体-石墨,采用水热法制备了Gr/TiO2、Ag@TiO2/Gr和Au@Ti02/Gr。首先,由复合光催化剂的TEM图明显看出Gr的形态以及各物质的担载情况；XRD结果表明,金属的担载没有对TiO2的晶型产生影响；XPS数据结果表明,贵金属Ag、Au和Gr被担载在了Ti02上；通过DRS的分析得到,两类催化剂在可见光区有明显的强吸收峰,实现了Ti02的可见光响应,也间接的证明了Ag、Au被担载在了TiO2上。在光催化降解实验中,和TiO2、Au@TiO2相比,Au@TiO2/Gr对2,4-二氯苯酚的降解效率显著提高；Ag@TiO2/Gr对亚甲基蓝溶液也有着较高光催化效率。因为Gr具有较强吸附性和透光性,不仅可以自身吸附周围待降解物而且可更有效的利用光照。此外,贵金属Au的负载,在可见光照射的条件下,Au被激发产生光生电子和空穴,电子跃迁到Ti02的导带上与空穴分离,与此同时,空穴中的电子捕获了水和有机溶液中的电子且抵消了正电荷,因此Au粒子被再次激发,使得光催化性能有所提高。