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纳米二氧化钛和二硫化钼光催化剂具有降解能力强、无毒无害、不产生二次污染和材料廉价易得等优势,在光催化降解印染污水处理领域受到广泛关注。本文系统研究了二氧化钛p25、锐钛矿二氧化钛纳米带、木耳状二硫化钼、棒状二硫化钼以及二氧化钛/二硫化钼异质复合物光催化剂在可见光条件下降解印染废水能力。具体研究内容如下:(1)应用CASTEP模块构建金红石二氧化钛、锐钛矿二氧化钛、单层二硫化钼以及二氧化钛/二硫化钼晶体模型。金红石二氧化钛、锐钛矿二氧化钛、单层二硫化钼以及二氧化钛/二硫化钼晶体带隙分别是1.849eV、2.109eV、1.506eV和1.96eV。TiO2/MoS2复合结构带隙处于TiO2和MoS2之间。分析DOS和DOPS可知,TiO2/MoS2复合结构导带主要由Ti原子的d轨道、Mo原子的d轨道和S原子的p轨道杂化反键态决定。由于模拟局域密度近似缺陷造成带隙计算值小于理论值,且本实验利用的是相同条件下的对比方法,所以微小的差距不影响最终的实验结果。(2)采用水热合成法制备二氧化钛纳米带、木耳状、棒状二硫化钼以及二氧化钛/二硫化钼复合物四种光催化剂。由扫描电镜图可知,制备的二氧化钛纳米带宽约100200nm,厚约20nm,长约2μm;木耳状MoS2,直径约为150nm;棒状MoS2,长约3000nm,直径约为300 nm;TiO2/MoS2复合光催化剂是由宽约100200nm,厚约20nm,长约2μm的带状二氧化钛,附着直径约150-300nm的MoS2构成的。(3)由X射线粉末衍射图可知,四种晶体具有结晶度高、单一相的特点。TiO2/MoS2的特征峰位于13.9°,25.3°,34.5°,37.8°,48.1°,53.9°,60.4°和62.8°衍射角处,含有锐钛矿TiO2和MoS2另种物质的特征峰。证明,制备的复合材料含有TiO2和MoS2两种成分。(4)由紫外可见光光谱图可知,TiO2 p25和TiO2纳米带在波长小于350nm处显著吸收。木耳状MoS2在波长为300-800nm处都有吸收,在497nm处有一个吸收峰。棒状MoS2在波长为300nm-800nm之间对可见光有较强的吸收,在波长为505nm和678nm处有两个吸收峰。TiO2/MoS2复合物在波长约389nm、470nm和630nm处出现三个吸收峰,在波长为300nm-800nm之间对可见光有强的吸收作用。TiO2/MoS2复合物与TiO2 p25、TiO2纳米带、木耳状和棒状二硫化钼相比,吸收峰出现大幅度的红移,并阐述其原因。(5)选取罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙染料进行光催化降解实验。实验结果表明,二氧化钛/二硫化钼复合物光催化剂对罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙降解率分别为99.62%、96.41%和87.45%。与TiO2 p25、TiO2纳米带、木耳状MoS2和棒状MoS2相比,吸附与光催化降解率最高,并阐述其原因。