TiO2光催化剂的掺杂改性及应用研究进展

化工新型材料

ＮＥＷ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ

Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．１

·１５·

ＴｉＯ２光催化剂的掺杂改性及应用研究进展

王家恒　宫长伟＊　付现凯　焦俊荣　柴跃生

（）太原科技大学材料科学与工程学院，太原０３００２４

有效改善其摘　要　国内外关于纳米ＴｉＯｉＯ２光催化剂有着广泛的研究和应用。离子掺杂能拓宽Ｔ２光谱吸收范围，分析了金属离子掺杂、非金属离子掺杂、多种不同离光催化活性。综述了离子掺杂改性纳米ＴｉＯ２光催化剂的研究进展，子共掺杂的掺杂机理及对Ｔ介绍了纳米ＴｉＯｉＯ２光催化性能的影响，２光催化剂在污水处理中的应用现状。最后指出离子掺杂Ｔ并对今后的研究方向做了展望。ｉＯｉＯ２和纳米Ｔ２光催化剂在污水降解中存在的问题，

光催化剂，污水降解关键词　Ｔ离子掺杂，ｉＯ２，

ＲｈｒｏｒｅｓｓｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＴｉＯｅｓｅａｒｃｈｏｔｏｃａｔａｌｓｔ　　　　　　　２ｐｐｇｐｐｙ

ＷａｎＪｉａｈｅｎｏｎＣｈａｎｗｅｉｕＸｉａｎｋａｉＪｉａｏＪｕｎｒｏｎｈａｉＹｕｅｓｈｅｎ　Ｇ　Ｆ　　　　Ｃ　ｇｇｇｇｇｇ　　

（，，ＳｃｈｏｏｌｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎＴａｉｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ　　　　　　　　　ｇｇｙｙｇｙ　

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，Ａｂｓｔｒａｃｔｔｈｅｎａｎｏａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．ＩｏｎｉｃｅｃｅｎｔｌｉＯｏｔｏｃａｔａｌｓｔｈａｓｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄａｌｉｅｄｗｉｄｅｌｈ　　　　　　　　　　　Ｒ－Ｔｙｙｐｐｙ２ｐ　ｃａｎｂｒｏａｄｅｎｔｈｅｓｃｏｅｏｆＴｉＯｄｏｉｎｅｏｆｈｏｔｏｃａｔａｌｓｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌ．Ｔｈｅｒｅｃｔｒａｌａｂｓｏｒｔｉｏｎａｎｄｉｍｒｏｖｅｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔ　　　　　－　　　　　　　　ｐｐｇｐｐｙｙｐｐｙ２ｓ　　ｈａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｅａｒｃｈｒｏｒｅｓｓｏｆｉｏｎｉｃｄｏｅｄｎａｎｏＴｉＯｏｔｏｃａｔａｌｓｔｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｏｎｉｃｄｏｉｎｓ　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｙｐｇ２ｐ　ｔｈｅｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅａｎａｌｚｅｄ．Ａｎｄｔｈｅａｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｈｏｔｏｃａｔａｌｓｔｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｄｅｒａｄａｔｉｏｎｗａｓ　　　　　　　　　　　　　　ｐｙｐｙｐｐｐｙｇ

，ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｅｘｉｓｔｉｎｒｏｂｌｅｍｓｏｆｉｏｎｄｏｅｄＴｉＯａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＦｉｎａｌｌｎｄｎａｎｏＴｉＯｏｔｏｃａｔａｌｓｔｉｎｄｅｒａｄａｔｉｏｎｏｆｓｅｗ－ｈ　　　　　　　　　　　　　ｙｇｐｐｙｇ２ａ２ｐ　，ａｅｗａｓｏｉｎｔｅｄｏｕｔａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗａｓａｌｓｏｒｏｓｅｃｔｅｄ．　　　　　　　　　　ｇｐｐｐ

，，ＫｗｏｒｄｓｅｉｒｉＯｏｎｉｃｄｏｉｎｈｏｔｏｃａｔａｌｓｔｓｅｗａｅｄｅａｄａｔｉｏｎ　Ｔ　　ｐｇｐｙｇｇ２，ｙ　

光催化活性高、廉价、ｉＯ　　Ｔ２由于具有物理化学性能稳定、

无毒、无二次污染等优点成为最具应用前景的半导体光催化

］１２－。在过去的几十年里，剂之一［ＴｉＯ２的光学性能及在实际技［］术中的应用都得到了广泛研究。１９７２年，Ｆｕｉｓｈｉｍａ等３首次ｊ［］报道了有关ＴｉＯ１９７７年，Ｆｒａｎｋ等４使用２的光催化效应，

离子注入法、浸渍法、机械化学法、热处理法等。制备方法的不同影响着非金属元素掺杂方式、化学形态及掺杂量，最终制得的Ｔ颗粒尺寸及光催化活性都有所ｉＯ２光催化剂表面形态、不同。非金属离子掺杂一般通过减小禁带宽度或形成杂质能级来提高ＴｉＯ２的光催化性能。．１．１　Ｎ掺杂１

３－２－

由于Ｎ与Ｏ的原子半径接近，ｉＯＮ很容易进入Ｔ２晶

开创了将此类材料应用于污ＴｉＯ２作为光催化剂氧化氰酸盐，水处理方面的研究。但是Ｔ只能吸收太ｉＯ２是宽禁带半导体，阳光中的紫外线部分，对太阳光的利用率只有５％左右，光生电子－空穴易复合、光量子效率低等缺陷在一定程度上了

［］５６－。因此对纳米Ｔ拓宽ｉＯｉＯＴ２的实际应用２材料进行改性，

在非金属元素掺杂的研究中Ｎ掺杂的研究格中占据Ｏ位，

９］

最多。黄晶晶等［采用溶胶－凝胶法制备Ｎ掺杂ＴｉＯ２薄膜，

其光吸收谱表明：当Ｎ掺杂量为１煅烧温度为４１％、５０℃时，吸收明显发生红移，样品的光催化活性最好。Ｎ掺杂引起可

［０］见光活性的机理比较复杂，发现在ＴＮａｋａｎｏ等１ｉＯ２禁带中

其光谱吸收范围，提高其光量子效率成为研究热点。

比如贵金属沉目前，ｉＯＴ２光催化剂的改性方法有多种，

７］

。其中，积、离子掺杂、半导体复合、表面修饰等［离子掺杂被

约２对可．４８ｅＶ能级是由Ｎ２２ｐ轨道与Ｏｐ轨道杂化形成的，是见光活性起决定作用；约１．１８ｅＶ能级可能是Ｏ空位态的，

［１］

有效载流子产生再结合的中心。Ｎ实验和理论计ａｍｂｕ等１

证实是一种有效的改性方法。

ｉＯ１　Ｔ２的离子掺杂改性

１．１　非金属离子的掺杂

自从２００１年Ａｓａｈｉ等报道了Ｎ取代少量的晶格Ｏ可以改善Ｔ科研人员对非金属掺杂改性ｉＯ２光催化活性以来，

［８］

。ＴｉＯ２光催化剂进行了大量的研究

算结果表明：掺杂剂和氧空位之间存在相互作用，注入表面层的Ｎ减小Ｏ空位的生成能，而氧空位的存在又稳定Ｎ杂质。综合目前的研究认为：禁带中出现的Ｎ２ｐ中间能级是引起可见光响应的主要原因，同时Ｎ掺杂往往也伴随着Ｏ空位的形成，Ｏ空位缺陷在一定程度上也促进了对可见光的吸收。

主要包括溶胶－凝胶法、非金属掺杂ＴｉＯ２的方法有多种，

）；；））基金项目：山西省大学生Ｕ太原科技大学Ｕ国家青年科学基金（ＩＴ项目（ＩＴ项目（Ｊ２０１２０１５１１２０４１９９２０１２２３９Ｘ，作者简介：男，硕士生，王家恒（研究方向为半导体材料光催化。９８９１－）

研究生导师，主要从事半导体材料制备与光学性能检测。男，副教授，联系人：宫长伟（９７４１－）

·１６·１．１．２　Ｃ掺杂

化工新型材料第４４卷

光谱分析表明，用溶胶－凝胶法制备了ＡｉＯＡｇ掺杂Ｔｇ２薄膜，样品的掺杂的Ｔ随着ＡｉＯｇ含量的增加，２吸收带边发生红移，红移程度和可见光吸收强度先增大后略有减小。Ａｇ掺杂使—Ｏ八面体产生偶极矩，形成局域电场，局域电场有利于光Ｔｉ

生电子和空穴的分离。１．２．２　稀土离子掺杂

复杂的结构稀土元素原子具有独特的４ｆ亚层电子结构、状态及活泼的化学性质，能吸收紫外光和可见光，在掺杂改性ＴｉＯ２光学性能研究方面占重要地位。

［１］３＋３＋３＋３＋

、、、、采用溶胶－凝胶法将Ｌｕ等２ａｅｒｒＸＣＥＰ

３＋３＋３＋

、通过表征和对和Ｓ等离子对ＴｄｄｍｉＯＧＮ２进行掺杂，亚盐降解得出：合适掺杂量能有效增强光吸收，稀土金

抑制激发电子－空Ｃ掺杂能够促进ＴｉＯ２对可见光的吸收，

［２］

穴的的复合。通过磁控溅射法制备Ｃ掺杂锐钛矿型ｒｉｅ等１Ｉ

结果表明：ＴｉＯＣ取代了ＴｉＯＣ２２ｐ轨道与Ｏｐ２粉末，２晶格Ｏ，轨道相互左右，在价带上方形成杂质能级，提高了光催化活

［３］性。Ｓ用Ｔａｋｔｈｉｖｅ等１ｉＣｌ４和四丁基铵溶液合成了不同掺杂

比的Ｔ大大拓展了ＴｉＯｉＯ２－ｘＣｘ，２的光影响范围。１．１．３　Ｓ掺杂

４＋６＋２－

、、制备方法不同，等多种化合价，Ｓ离子具有ＳＳＳＳ

掺杂Ｔ可以是阴离子掺杂、阳离子掺杂ｉＯ２的方式也会不同，

及阴、阳离子共掺杂，掺杂方式不同，对ＴｉＯ２的光催化活性的影响不同。

４］１

周武艺等［采用溶胶－凝胶法制备了Ｓ掺杂ＴｉＯ２粉末，２－４＋

发现在热处理过程中Ｓ由Ｓ被氧化为Ｓ并进入ＴｉＯ２晶格４＋

带隙变窄，光吸收发生中取代了部分Ｔ导致了晶格畸变，ｉ　，［４］５］１１

。Ｚ红移［采用机械化学掺杂法获得了Ｓ掺杂ｈａｎｇ等

２－

结果表明：形式取代了ＴＴｉＯｉＯＳ是以Ｓ２光催化剂，２晶格

属掺杂具有良好光催化效果，有利于亚盐吸附在催化剂表面，抑制电子－空穴对复合，从而增强界面电子传递速率。

［２］３＋

减小其晶研究发现Ｙ掺杂会抑制Ｔｉｕ等２ｉＯＮ２的相变，

从而大大提高Ｔ粒尺寸，并降低电子－空穴对的复合几率，ｉＯ２

［３］３＋

的光催化活性。Ｃ发现Ｓ掺杂同样会抑制Ｔｒｕｚ等２ｍｉＯ２

金属离子进的相变。在ＴｉＯ２中掺杂适量的稀土金属离子，

—Ｓ键。中的部分Ｏ形成Ｔｉ

１．１．４　卤素掺杂

近年来，卤族元素掺杂ＴｉＯ２的研究报道也越来越多。卤素掺杂Ｔ催化效果好。卤素可以取代ＴｉＯｉＯ２掺杂方式多，２，在Ｔ晶格中的Ｏ或ＴｉｉＯｉＯＴ２表面或晶格形成缺陷，２的晶格缺陷能够成为光催化剂的活性中心。

［６］

采用离子注射法制备了Ｆ掺杂的Ｔ光Ｙａｍａｋｉ等１ｉＯ２，

入晶格中引起晶格膨胀，抑制Ｔ同ｉＯ２的相变和粒径的长大，从而提高了Ｔ时还能增强催化剂对反应物的吸附能力，ｉＯ２

的光催化活性。

金属离子掺杂能有效改善ＴｉＯ２光催化活性。但金属离子掺杂浓度对改性有很大的影响，当掺杂浓度过低时，改善效果不明显；掺杂浓度过高反而会形成电子－空穴的复合中心，不利于对ＴｉＯ２光催化活性的提高。因此离子掺杂往往存在一个最佳的浓度。此外，掺杂离子的离子半径、离子价态及电子

４＋

构型对Ｔ掺杂离子半径与ＴｉＯｉ　越２的光催化活性也有影响，３＋５＋３＋

、、如Ｆ相近，等越易进入ＴｅｒｉＯＶＷ６＋和Ｃ２晶格中取代［４＋２４］

；对提高ＴＴｉｉＯ　或进入晶格间隙，２的光催化活性越有利

２＋－

、离子半径太大，如Ｍ很难进入ＴｎｉＯＡｇ等，２晶格或间隙

谱分析表明，使晶体产生空穴。ＦｉＯＦ取代了Ｔ２晶格中的Ｏ，

［７］１

掺杂使带隙降低，提高了可见光响应。Ｈ采用水解ｏｎｇ等

法制备了具有较高光催化活性的锐钛矿相Ｉ掺杂ＴｉＯ２纳米催化剂。经推测，ｉ离子半径相近，ｉＯＩ取代了ＴＩ离子与Ｔ２晶。经光谱分析得出：格中的Ｔ光吸收发生明显红移。ｉＩ掺杂后，

１．２　金属离子掺杂

金属离子掺杂通常是用物理或化学的方法将金属离子引入到Ｔ可以减小Ｔ改变晶相结ｉＯｉＯ２晶格内部，２纳米粒径、构、引起晶格缺陷从而影响表面电荷迁移和载流子复合，具体表现为形成捕获中心，通过俘获电子或空穴，抑制电子－空穴对的复合；或在禁带中引入新的杂质能级，减小禁带宽度，降低光电子跃迁所需能量进而提高ＴｉＯ２光催化活性。

目前对金属离子掺杂的研究主要包括过渡金属离子和稀土金属离子。

１．２．１　过渡金属离子掺杂

、、比如铁系元素（过渡金属元素掺杂的研究有很多，ＦｅＣｏ）、、、、、ＮｉＣｕＶ、ＭｎＷ、ＭＺｎＣｒ等。过渡金属存在多元化合ｇ

价，具有未满的ｄ电子结构，且能级低而密，可容纳较多的电子，结合能特别高。

８］１

、侯兴刚等［采用离子注入法制备了３ｄ过渡金属Ｖ、Ｃｒ

阻碍了电中，有可能在ＴｉＯ２表面形成团簇或引起晶格膨胀，

［５］２

。子空穴对的分离，不利于ＴｉＯ２的光催化活性的提高

１．３　离子共掺杂

由于单一原子掺杂后排斥作用较强，实验中很难掺入较高浓度的原子；同时单掺杂情况下掺杂原子容易形成电子－空穴的复合中心。多种不同离子共掺杂既避免了单掺杂中存在的不足又可以对光催化起到协同作用。

１．３．１　非金属与非金属共掺

目前研究表明：大部分的非金属与非金属共掺杂比非金属单掺杂能更好的提高ＴｉＯ２的光催化活性。

［６］

研究ＦＬｉｖｒａｈｉ等２ｉＯＦ－取代－Ｎ共掺Ｔｇ２的结果表明：２－

，了晶格Ｏ从而造成晶格缺陷，而这些缺陷促进了Ｎ的掺

［２７］

用溶胶－凝胶法入，提高了ＴｉＯ２的光催化活性。程修文等

合成了Ｃ、ｉＯＲＤ和ＤＲＳ分析表Ｎ、Ｓ共掺杂Ｔ２光催化剂。Ｘ明，共掺杂抑制了Ｔ提高了晶相转变温度，且ｉＯ２晶粒的生长，光吸收范围一直Ｃ、Ｎ、Ｓ掺杂ＴｉＯ２样品的吸收带边明显红移，

延长至８００ｎｍ左右。１．３．２　非金属与金属共掺

非金属掺杂能增强Ｔ同时又能保持ｉＯ２对可见光的响应，催化剂的活性；金属离子掺杂往往在改变晶相结构的同时，产生晶格缺陷，抑制电子－空穴对复合，提高ＴｉＯ２的可见光效

并用第一性原理计算了掺杂后ｉＯＦｅ掺杂的锐钛矿Ｔ２薄膜，的Ｔ实验结果与理论计算表明：离子注入后，ｉＯ２电子结构，、ＴｉＯＶ、ＣｒＦｅ离子的３ｄ态在紫外－可２薄膜的带隙宽度变小，

１９］

见吸收光谱的红移中起关键作用。吴树新等［研究了过渡元

、、、、、素Ｃ研ｒＭｎＦｅＣｏＮｉＣｕ掺杂对ＴｉＯ２光催化活性的影响，究结果表明，过渡金属掺杂后，光催化性能均有不同程度的改

［０］

，，，，，善，且改善程度按Ｃ采ｒＣｏＮｉＦｅＭｎＣｕ递增。张莹等２

第１期王家恒等：ＴｉＯ２光催化剂的掺杂改性及应用研究进展·１７·

从而大大提应。非金属与金属共掺杂可以发挥两者的优点，高ＴｉＯ２的光催化活性。

８］２

、、、吴琛等［采用溶胶－凝胶法制备稀土元素ＥｕＬａＮｄ

他污染废水的处理中都有了一定的应用并取得了良好的催化效果。

、并与纯ＴｉＯｉＯＴｂＥｒ和Ｓ共掺杂的Ｔ２光催化剂，２和Ｓ单掺杂Ｔ结果发现，稀土与硫的共掺杂使试样ｉＯ２光催化剂相比，的粒径更进一步减小，晶格畸变的应力进一步增大，共掺杂大

［９］２

大提高了Ｔ研究了Ｖ－Ｎ共ｉＯ２的可见光制氧活性。李琪等

３　展望

（）离子掺杂能很好的改性Ｔ离子共１ｉＯ２的光催化活性，掺杂比单一离子掺杂能更有效的提高ＴｉＯ２光催化活性。但离离子共掺杂改善ＴｉＯ２光催化活性的机理目前还不太明确，子间如何协同作用还有待研究；由于制备方法、共掺杂离子选取等不同，今后的研究需深入了解离子掺杂所受的影响因素、掺杂浓度，选取合适的共掺离子，使掺杂尽量在最优的环境下发挥最好的改性效果。

（）作为光催化领域中主要的光催化剂之一，纳米Ｔ２ｉＯ２

光催化剂在污水处理中发挥着巨大的应用潜力。但污水中往往成分复杂，污染物种类繁多，这就要求纳米ＴｉＯ２能够在复杂的环境下依然保持高效的光催化性能，目前对这方面的研究还较少；在降解污染物过程中易凝ｉＯＴ２纳米粉体颗粒小，聚、易失活、难分离、难回收。为了便于回收，在污水处理中往往要依附在载体上进行降解，增大了成本，还会造成污染。因此，如何制得成本低、效率高、稳定性好、活性高、易回收、无二次污染的新型纳米ＴｉＯ２光催化剂也是今后研究的一个重点方向。

共掺杂明显增大了Ｔ掺杂ＴｉＯｉＯ２的结果表明，２的比表面积，同时，微量的Ｖ抑制了电子－空穴的复合，共掺杂使ＴｉＯ２对紫

０］３

外和可见光的吸收得到明显提高。王琪等［的实验采用溶

、胶－凝胶法制备了ＦｅＮ、Ｌａ三元共掺杂ＴｉＯ２光催化剂。结果、表明，ＦｅＮ、Ｌａ３种不同类型的元素通过协同作用使ＴｉＯ　２光催化剂在可见光区更好的发挥了其催化活性。

．３．３　金属与金属共掺１

由于金属间离子半径、电子结构及离子价态的差异，不同纳米粒径、电荷迁移和载流金属离子掺杂对ＴｉＯ２晶相结构、子的复合等影响也会有所不同。两种金属离子共掺杂可以综合利用两者的优点，比单一金属离子掺杂更有效的提高ＴｉＯ２光催化活性。

１］３

、采用溶胶－凝胶法制备了Ｌ尹荔松等［ａｅＣｅｅ共掺－Ｆ－Ｆ

杂纳米Ｔ研究结果表明，稀土－金属共掺杂更好地抑ｉＯ２粉体，提高了相转变温制了ＴｉＯ２从锐钛矿相向金红石相的转变，

度。两种金属离子产生了协同作用，促进光生电子－空穴对的

［２］３分离，ｉＯＴ２光催化性能在掺杂后得到明显提高。罗书昌等

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（）［］：１ｆ１０ｈｏｔｏｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｄｅｎｓｉｔｕｎｃｔｉｏｎａｌｓｔｕｄｉｅｓＪ．ＪＣｈｅｍＰ－　　　　ｙ：，（）９４７０６９４７０６．００Ｐｈｓ２００６，１２５９－ｙ

［］ｄ１２ｒｉｅＨ，ＷａｔａｎａｂｅＹ，ＨａｓｈｉｍｏｔｏＫ．ＶｉｓｉｂｌｅＬｉｈｔｒｉｖｅｎｓｅｍｉ－－　Ｉ　　　　　ｇ

ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｈｏｔｏｃａｔａｌｓｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ［Ｊ］．　　　　　　ｐｙｐ：，（）５９６０．６６ＣｈｅｍＬｅｔｔ２００３，３２８－　

利用涂覆提拉法制备了Ｃｏｉ共掺ＴｉＯ－Ｎ２纳米薄膜。结果表明，提高了光学活性。Ｃｏｉ共掺扩宽了ＴｉＯ－Ｎ２的光响应范围，赵斯琴等

［３］３

采用溶胶－凝胶法制备了Ｅｕ和Ｙ

３＋

３＋

３＋

双稀土共掺

杂的Ｔ并研究其对亚甲基蓝的光催化活性。结ｉＯ２纳米粉体，果发现，ｕ和ＹＥ

３＋

双稀土共掺杂提高了纳米ＴｉＯ２的有效反

３＋３＋３＋

对Ｅ有一定的协同作用，敏化应表面积，且Ｙ可使Ｅｕｕ３＋３＋、单掺杂都更能有效提高Ｔ作用加强，比ＥＹｕｉＯ２的光催

化活性。

ｉＯ２　Ｔ２光催化剂在污水降解中的应用

废水排放量日益增加，不仅污染环境，随着工业的发展，

还给人类的健康造成严重威胁。加之如今全世界水资源短缺，水资源的重复利用和可持续得到人们的高度重视。因此对污水的净化处理备受关注。光催化技术可以直接利用清洁可再生的太阳能催化氧化污染物，且对污染物的选择性低，矿化程度高，使其在环境净化领域具有显著的优势。纳米ＴｉＯ２抗菌性能好以及在有机降解过程中无二具有化学性能稳定、

次污染等优点，成为环境污染治理领域中的重要光催化剂。纳米ＴｉＯ２光催化剂主要以纳米颗粒和纳米薄膜两种形态存在，较小的尺寸半径使其更容易吸附在污染物的表面，较大的比表面积加快了光催化降解。因此，纳米ＴｉＯ２作为光催化剂具有高催化效率。

至今已发现３０００多种难降解有机化合物可以在紫外线照射下通过ＴｉＯｉＯ２光催化剂迅速降解。纳米Ｔ２光催化剂不仅可以对废水中的有机污染物进行光催化降解，还可以降解无机化合物。目前，纳米Ｔ印染ｉＯ２光催化剂在对含油废水、废水、造纸废水、农药废水、制药废水、表面活性剂废水及其

·１８·化工新型材料

１５８．

第４４卷

［］１３ａｋｔｈｉｖｅｌＳ，ＫｉｓｃｈＨ．Ｄａｌｉｈｔｈｏｔｏｃａｔａｌｓｉｓｂｃａｒｂｏｎｏｄｉ－ｍ－　Ｓ　　　　ｙｇｐｙｙ　

］，：ｆｉｅｄｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅ［Ｊ．ＡｎｅｗＣｈｅｍＩｎｔＥｄ２００３，４２（４０）　　　　　ｇ４９０８９１１．４－［］曹庆云，唐绍裘，等．硫掺杂对纳米Ｔ１４ｉＯ　周武艺，２的结构相变及

：］可见光催化活性的影响［中国有色金属学报，００６，１６（７）Ｊ．２１２３３２３８．１－［］，１５ｈａｎＱｉｗｕＷａｎＪｕｎ，ＹｉｎＳｈｕ，ｅｔａｌ．Ｓｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｖｉｓｉｂｅｌ－　Ｚ　　　　　ｇｇｙ　　

ｌＳｉｈｔａｃｔｉｖｅＴｉＯｏｔｏｃａｌｓｔｂｍｅａｎｓｏｆｍｅｃｈａｎｏｃｈｅｍｉｃａｌｈ　　　　　ｇｙｙ２－ｘｘｐ　［］，（）：１１６１１６３．ｄｏｉｎＪ．ＪＡｍＣｅｒａｍＳｏｃ２００４，８７６１－　　　ｐｇ

［］ｄ１６ａｍａｋｉＴ，ＵｍｅｂａａｓｈｉＴ，ＳｕｍｉｔａＴ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅｏｉｎｉｎｔｉｔａｎｉ－－　Ｙ　　　　ｙｐｇ　

ｍｄｉｏｘｉｄｅｂｉｏｎｉｍｌａｎｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｕｅ［Ｊ］．ＮｕｃｌＩｎｓｔｒｕｍｕ　　　　　ｙｐｑ　（）：２ＭｅｔｈＢ，２００３，２０６３５４５８．２－　

［］ｌａｉｈｔｃｔｉｖａｔｅｄ１７ｏｎＸＴ，ＷａｎＺＰ，ＣａｉＷ　Ｍ，ｅｔａｌ．Ｖｉｓｉｂｌｅ－－　Ｈ　　　　ｇｇｇ　　

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ｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｈｏｔｏｅａｔａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｒａｒｅａｒｔｈｏｅｄＴｉＯｉｅｄ　　　　　　－－ｐｙｐ２　，：ｎａｎｏａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣａｔａｌｓｉｓ２００２，２０７（２）５１１－　　ｐｙ１５７．　　

３＋］，［２ｉｕＸ，ＬｉＳ，ＣｈｕＨ，ｅｔａｌ．ＰｒｅａｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＹ２　Ｎ　　　　　　－ｐ

［］２４ｈａｎｔａｌＧ，ＢｅｒｎａｒｄＢ，ＣｅｄｒｉｃＤ，ｅｔａｌ．Ｐｈｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｏｅｒ－　Ｃ　　　　　ｙｐｐ

ｔｉｅｓａｎｄｈｏｔｏｃａｔａｌｓｉｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＴｉＯｉｌｍｓｒｅａｒｅｄｂＳｏｌ－　　　　　　　ｐｙｐｐｙ２ｆ　［，ＧｅｌｍｅｔｈｏｄｓＪ］．ＡｌｉｅｄＣａｔａｌｓｉｓＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ２００２，３９　　　ｐｐｙ：（）３３１４２．３２－［］王景峰，王悦虹，等．金属离子掺杂Ｔ２５ｉＯ　孙淑珍，２光催化材料的

（）：］光催化性能研究［吉林化工学院学报，１００９，２６２６８．１Ｊ．２－［］２６ｉｖｒａｈｉＳ，ＥｌｈｎｉｉＫ，ＣｚｏｓｋａＡ　Ｍ，ｅｔａｌ．Ｎｉｔｒｏｅｎｄｏｅｄａｎｄ　Ｌ　　　　　　ｇｇｊｇｐ

ｆｌｕｏｒｉｎｅｃｏｄｏｅｄｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅ．Ｎａｔｕｒｅａｎｄｃｏｎｃｅｎｎｉｔｒｏｅｎ－－　　　　　ｐｇｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｏｔｏａｃｔｉｖｅｓｅｃｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｏｌｅｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎ　　　　　　　　　ｐｐｇ［］ｔｈｅｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｈｔＪ．ＪＰｈｏｔｏｃｈｅｍ　　　　　ｐｙｙｇ　（）：９ＰｈｏｔｏｂｉｏｌＡ：Ｃｈｅｍ，２００９，２０５２３７．９－　

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（）：［］应用化学，０１２，２９３９１９６．２２Ｊ．２－［］李越湘，彭绍琴．２８Ｓ、ＲＥ共掺杂ＴｉＯ　吴琛，２的制备及其可见光分

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（）：］化性能［环境化学，１０１３，３２６０７３０８０．１Ｊ．２－［］，王九思，赵来，等．３０ＦｅＮ，Ｌａ共掺杂ＴｉＯ　王琪，２光催化剂的制备

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［］雷炳新，孙振范，等．钴镍共掺Ｔ３２ｉＯ　罗书昌，２纳米薄膜的物理化

：］学性质研究［河南师范大学学报：自然科学版，０１３，２６（２）Ｊ．２９２１９７．１

３＋和３＋离子共掺杂纳米［］郭敏，张梅，等．ＥＴ３３ＹｕｉＯ　赵斯琴，２材料

ｄｏｅｄＴｉＯａｎｏａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｈｏｔｏｃａｌｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｆｏｒ　　　　　　ｐｐｐｙ２ｎ［］，（：ｍｅｔｈｌｏｒａｎｅｄｅｒａｄａｔｉｏｎＪ．ＪＲａｒｅＥａｒｔｈｓ２０１１，２９３）２５２－　　　　ｙｇｇ２９．２

３＋［］ｂ２３ｒｕｚＤ，ＡｒｅｖａｌｏＪＣ，ＴｏｒｒｅｓＧ，ｅｔａｌ．ＴｉＯｏｅｄｗｉｔｈＳｍ　Ｃ　　　　　　　ｙｐ２ｄ

：］的制备及其光催化性能［北京科技大学学报，０１０，３（３２）Ｊ．２３５５５９．３－收稿日期：０００１４９４２－－修稿日期：０１４０５２１１－－：，ｓｏｆｏｌｅｌＳｎｔｈｅｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃａｃｔｉｖｉｔ　　　ｇｙｐｙｙ　：，］５２１２０１１，１６６（１）ｄｉｕｒｏｎｕｎｄｅｒｓｏｌａｒｌｉｈｔ［Ｊ．ＣａｔａｌＴｏｄａ－　　　　ｇｙ

檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨上接第１４页）　　（

］［］（）：［１３８９３９４．ｕｏＹＰ，ＺｈｕＳＺ．Ｊ．ＣｈｉｎＪＣｈｅｍ，２０１０，２８８１１１　Ｈ　　　　　　－［］［］，（）：１２ｕｏＹＰ，ＺｈｕＳＺ．Ｊ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ２０１０，６６４５８６３５６４０．８　Ｈ　　　　－（）：［］［］潘宁，徐峰，等．自然科学，０１１，３９１４５．５Ｊ．２５１３－　李会丽，［］太１４８Ｄ］．　张蕾．－羟基喹啉衍生物锌配合物的合成及性能研究［

原：中北大学，０１２．２

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（）：２３６４０６４１．５５－［］［］，１８ａｒｅｓｈＭ，ＰａｂｉｔｒａＫ，ＰｅｒｉａｓａｍＮ．Ｊ．ＴｅｔｒｏｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ　Ａｍ　　　ｙ　

（）：２００４，４５３３２６５２６８．６６－［］［］１９ａｒｅｓｈＭ，ＰｅｒｉａｓａｍＮ，ＰａｔａｎｋａｒＭ　Ｐ，ｅｔａｌ．Ｊ．Ｄｅｓａｎｄ　Ａｍ　　　　ｙｙ　

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：（／）３６６７１．３５６－［］［］，２３Ｎ．Ｊ．ＴｅｔｒｏｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓａｒｅｓｈＭ，ＰａｂｉｔｒａＫ，Ｐｅｒｉａｓａｍ　　Ａｍ　　ｙ　

：（）２６５２６８．６６２００４，４５３３－［］，［２４ｏｈｌＲ，ＭｏｎｔｅｓＶ　Ａ，ＳｈｉｎａｒＪｅｔａｌ．Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒａｎｉｃ　Ｐ　　　　　　ｇ

，（）：Ｃｈｅｍｉｓｔｒ２００４，６９５７２３７２５．１１－ｙ

［］新型５２５　王正威．－取代８－羟基喹啉盐酸的合成及其铝配合物发光

性能研究［湖南：湖南大学，００７．Ｄ］．２

（）［］：［］潘宁，徐峰，等．自然科学，５２６０１１，３９１４５．５Ｊ．２－　李会丽，［］南昌：南昌２７８Ｄ］．　谭文芳．－羟基喹啉金属配合物的合成及性质［

大学，００８．２

［］：［］刘永春．宝鸡文理学院：自然科学版，２８００８，２８（３）Ｊ．２　雷瑞霞，

２０６０９．２－［］：［］赵智敏，陈志文．化学研究与应用，２９０１３，２５（１１）Ｊ．２　刘鸿，

１５６４５６８．１－［］（）：［］张嘉月．湿法冶金，３００１３，３２５４６４８．３Ｊ．２３　于秀兰，－［］（）：［］王帆，林紫云，等．合成化学，３１０１１，１９５５６５８．６Ｊ．２６　，－收稿日期：０００１５９８２－－修稿日期：１２０１５２５２－－