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随着环境污染问题的日益严重,环境保护成为人们必须考虑的首要问题,二氧化钛光催化材料在环境净化方面的潜在价值促使其成为了科学家们研究的重点,而如何实现二氧化钛的高效催化是研究的热点和难点。因此本文结合溶胶-凝胶法和静电纺丝法,制备了以Zn2+和Fe3+为掺杂离子的二氧化钛基纳米纤维,通过调控温度、浓度、掺杂量等因素,在可见光照射下,研究了其光催化降解罗丹明B的性能。本文的主要研究内容如下:1.探讨了未添加金属无机盐时静电纺丝参数对制备TiO2前驱体纤维的电纺丝效果的影响,用扫描电子显微镜表征,得出最佳的纺丝条件为:前驱体溶液质量分数PVP/Ti(OiPr)4/乙醇/乙酸=3.2%/32%/42.3%/22.5%,电压为15KV,电极间距为15cm。2.在最佳纺丝条件下,采用静电纺丝技术制备了PVP/Ti(OiPr)4/ZnSO4和PVP/Ti(OiPr)4/Fe2(SO4)3纳米复合纤维,经过高温煅烧后得到了TiO2/ZnO和TiO2/Fe2O3纳米纤维,采用TG-DTA、FT-IR、XRD、XRF、SEM和UV-Vis分析手段对样品进行了系统的表征。结果表明,热处理后的复合纳米纤维分散好,有较大的长径比和较小的直径,并且在可见光下有一定的光吸收性能。同时,TiO2/Fe2O3纳米纤维表现出更好的可见光吸收性能。3.以罗丹明B为目标降解物,研究了TiO2、TiO2/ZnO和TiO2/Fe2O3纳米纤维的可见光光催化活性。结果表明,煅烧温度、金属离子掺杂量、催化剂用量和降解液pH值对光催化活性存在一定的影响。通过UV-Vis分析得出掺杂Zn2+和Fe3+的TiO2基纳米纤维催化剂最佳煅烧温度为600℃,离子掺杂量为0.5%,催化剂用量为100mg/L,降解液pH值为2。实验证明掺杂Zn2+和Fe3+的TiO2基纳米纤维对罗丹明B均具有催化降解性能,降解率最高分别可达25%和37%,TiO2/Fe2O3纳米纤维的光催化降解性能更好。