文 献 综 述
一．选择出光催化性能更好的催化剂的目的
近年来，环境污染问题已经成为世界各地科学研究者的研究重点，通过半导体的光催化技术可以比较有效地利用太阳能解决环境污染问题．TiO2因其化学性质稳定、使用安全、价格低廉、无二次污染、禁带宽等性质引起人们的广泛关注。但是TiO2也有局限性，如光吸收范围窄、太阳能利用率低、光生载流子的复合率高，因而在实际生产中受到了极大地限制。为解决这些问题，研究者对 TiO2进行修饰性改性。目前，对TiO2的改性方法主要有金属离子掺杂、非金属元素掺杂、 金属非金属共掺杂、半导体复合等。通过适量稀土元素掺杂可有效地提高纳米TiO2的光催化活性［１］。
已被证实ZnO作为另一种半导体纳米材料对于分解有机化合物有着积极的影响。纳米ZnO属于N型半导体材料，在室温下的带隙宽度为3．37 eV，比TiO2的禁带宽度更宽。ZnO在阳光下具有和TiO2一样的活性，是因为ZnO的波段间隙能量与TiO2几乎一样。与纯的TiO2相比，TiO2/ZnO可以提高光催化活动。改变材料中Zn和Ti的比例，来选择出催化性能最优的比例 [2-3]。
二．TiO2对有机污染物清除的事例
甲醛作为致癌物是有机污染物之一，我们经常在废水中检测到甲醛。我们为甲醛的光解合成了多种TiO2薄膜。在365nm波长的紫外灯下使用纯TiO2薄膜的甲醛降解率为15.6%，与其相比较，TiO2-ZnO为27.4%，F掺杂的 TiO2-ZnO为45.2%， Ce 掺杂的 TiO2-ZnO为53.7，Ce/F双掺杂的 TiO2-ZnO为78.2。可以看到Ce/F双掺杂的 TiO2-ZnO薄膜的光催化活性远高于纯 TiO2薄膜。使用Ce/F双掺杂的 TiO2-ZnO薄膜的甲醛溶液分解率在相同的条件下显著较高。因此，Ce/F双掺杂的 TiO2-ZnO薄膜对于除去甲醛来说，是一种非常有前景的光催化剂[4-5]。
ANR和MG是使用在印刷，纺织，摄影中的有机染料。它们进入到自然环境中不仅仅对水生生物有害，而且在很多情况下对人类和动物有致癌作用。因此，对这些染料的分解对于水净化和保护来说具有重要的意义。纯 TiO2，TiO2-ZnO，Ce掺杂的TiO2-ZnO，F掺杂的 TiO2-ZnO以及Ce/F双掺杂的 TiO2-ZnO的ANR溶液，置于玻璃底片上，观察计算在波长为365nm的紫外灯照射45min的紫外可见吸收光谱和降解率。Ce/F双掺杂薄膜对于水溶液中ANR的降解是十分有效的。将纯 TiO2，TiO2-ZnO，Ce掺杂的 TiO2-ZnO，Ce/F双掺杂的ANR溶液，置于玻璃底片上，观察在波长为365nm的紫外灯照射200min的分解活性。使用Ce/F双掺杂的TiO2-ZnO薄膜对于ANR的降解是所有样品中最高的，在所给时间中达到了55%[6-7]。需要指出，使用纯 TiO2薄膜的ANR的降解率为26%。这是基于这样的事实，吸附染料会吸收可见光从而达到活跃状态，电子会被注射到 TiO2的导带从而使电子分离，并且扩大了TiO2在紫外光到可见光范围的电效应[8]。
三．探究Ti与Zn不同比例对其光催化活性的影响
分用10，20，40 mmolZn(NO3)2·6H2O与10，20,40 mmol的六亚甲基四胺于80℃下搅拌反应3小时，后离心得样品。再将20 mmol TiO2溶于20mL水中得悬浊液（也可按文献中方法制得纳米TiO2）。将TiO2溶液加入到ZnO溶液中，80℃下同样搅拌3小时，后离心得样品。计算出三种样品中Ti和Zn的比例，并将每个样品进行光催化降解试验，测得其XRD，扫描电镜[9]。
四． TiO2-ZnO离子掺杂后的光催化性能
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