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异质结构是提高光催化活性的重要途径。近年来，通过钛酸纳米结构制备的Anatase/TiO2(B)异质结表现出了较高的催化活性，从而成为研究的热点。但是，如何制备比表面积大并且热稳定性好的Anatase/TiO2(B)异质结仍是一个挑战，本论文通过两步碱热法、氢离子置换和后退火处理合成了热稳定性好的Anatase/TiO2(B)异质结纳米管，通过光催化活性的对比揭示了Anatase/TiO2(B)异质结中相组成与催化活性之间的关系。论文的具体研究内容如下：经过两步碱热反应和氢离子置换过程合成了大比表面积的钛酸纳米管，比表面积高达322m2/g。随着退火温度的升高，钛酸纳米管转变成TiO2(B)相纳米管，Anatase/TiO2(B)异质结和Anatase相纳米粒子。XRD数据表明TiO2(B)相向Anatase相的相转变过程主要发生在400到500oC，锐钛矿含量从15%上升到85%，450oC退火处理样品锐钛矿含量约为50%。SEM表明450oC退火处理样品仍能保持纳米管的形貌，比表面积高达277m2/g。HRTEM表明450oC退火处理样品中确实形成了Anatase/TiO2(B)异质结。光催化降解乙醛实验表明，Anatase/TiO2(B)异质结的光催化活性优于纯TiO2(B)相和Anatase相，450oC退火处理样品的光催化活性甚至优于DegussaP25。通过Mott-Schottky和XPS价带谱测试确定了Anatase/TiO2(B)异质结的能级结构确实有利于光生电子-空穴的分离，并提出了光生电荷分离的模型。通过无氧环境乙醛降解实验证明450oC及以下温度退火处理的样品比表面积大，具有很高的晶格氧活性，这也有利于光催化活性的提高。以上研究表明Anatase/TiO2(B)异质结纳米管是具有重要应用前景的光催化材料。