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二氧化钛基复合光催化材料的制备及其性能研究
引言
在环境领域，光催化技术是一种重要的清洁技术，该技术可通过光反应将污染物分解为无害的物质。目前，研究者们正在开发一种新型的光催化材料——二氧化钛基复合光催化材料，以提高光催化效率。本文将介绍如何制备二氧化钛基复合光催化材料以及该材料的性能研究。
制备方法
二氧化钛基复合光催化材料的制备方法非常重要。本研究采用溶胶-凝胶法制备该材料。具体工作步骤如下：
1.准备二氧化钛溶胶-凝胶前驱体：将钛酸四丙酯溶解在过量的苯酚/正丙醇混合物中，搅拌几分钟，然后将混合物置于恒温水浴中充分搅拌直到得到透明的溶液。
2.复合光催化剂的制备：将适量的钨酸铜和钨酸铁依次加入二氧化钛凝胶前驱体中，然后搅拌至混合均匀。将混合物转移到恒温烘箱中，进行常规的溶胶-凝胶处理，最终得到均匀的复合光催化剂。
材料性能研究
1.表面形貌
采用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对二氧化钛基复合光催化材料的表面形貌进行了观察和分析。结果表明，复合材料具有大量的纳米球形二氧化钛颗粒，表面覆盖有钨酸铜和钨酸铁。
2.光学特性
本研究使用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）对复合光催化剂进行了光谱测量。结果显示，该复合光催化剂具有宽波长吸收，可在可见光和紫外光区域内吸收可见光和UV光线。
3.光催化性能
在可见光下，本研究使用四氧化三铁和苯酚进行降解试验，通过分析反应液中的TOC和COD来测量降解效果。结果表明，经过30分钟的可见光照射，四氧化三铁和苯酚的TOC和COD分别减少了45%和57%。
结论
二氧化钛基复合光催化材料是一种高效的光催化材料，该材料具有广泛的光谱响应，表面有大量二氧化钛颗粒和钨酸铜和钨酸铁复合物颗粒。在可见光下，该复合光催化剂可以有效降解污染物，有望应用于环境污染的治理和废水处理等领域。