该论文,采用溶胶凝胶法制备了金属离子掺杂二氧化钛电极,研究了改性电极在可见光下的光电化学行为和对罗丹明B的光电催化降解行为.全文分为三个部分.第一部分制备了一系列过渡金属离子掺杂TiO<,2>电极,并从中筛选出钴和铬离子作为重点研究的掺杂离子.结果表明,Co<2+>和Cr<3+>掺杂均能有效地改性TiO<,2>的可见光响应,扩展其光吸收波长.Co<2+>和Cr<3+>掺杂均存在一个最佳掺杂浓度.掺钴氧化钛电极在波长大于460nm时具有较高的可见光响应,以前驱体醋酸钴较好.随掺钴含量增加光电流增大,但过量的钴掺入将生成新相CoTiO<,3>,并使相转变温度降低,在该实验条件中,掺钴最佳浓度为3﹪.铬离子掺杂同样使氧化钛的光吸收波长扩展到可见光区域,过量铬掺杂将增加光生载流子的复合而使光电流减小,在该实验条件中,掺铬最佳浓度为7﹪.金属离子掺杂电极光电响应效果依赖于焙烧温度和提拉层数,500℃下提拉2层的电极表现出最好的可见光电响应.论文第二部分主要研究了浓度梯度化电极和复合掺杂电极的光电化学行为.梯度浓度电极比对应的掺钴氧化钛电极有更好的光电响应.初步认为设计的浓度梯度电极能够较完全地吸收入射光,而且能带连续变化、使光生载流于有效分离.但是具体的能级变化等仍需要进一步深入的研究.梯度浓度电极因为最外层是纯TiO<,2>薄膜,因此对比掺钴电极,梯度化电极除表现出良好的光电响应外,更表现出良好的光稳定性,并且能有效抑制电子的反向流动,提高光电转换效率.复合离子掺杂后并没有生成新相和改变TiO<,2>组成,电极的光电流也仅仅略高于掺铬电极,并没有表现出2种离子掺杂的协同作用.论文第三部分对掺杂改性电极对罗丹明B的光催化降解进行了研究.该部分采用光电催化降解罗丹明的方法来考察了各种掺杂TiO<,2>电极在可见光下的催化活性,并探讨了可见光下掺杂电极降解罗丹明的原理,实验结果表示,掺杂催化剂在可见光下能够有效的催化降解罗丹明污染物,并表现出和光电流大小顺序基本一致的催化效率.并研究了外加电压和pH值等因素对光催化反应的影响.