催化活性得到提高。介绍商业染料被广泛应用于工业，如纺织食品皮革等，成为工业废水的组成部分。这些染料中大多数在本质上是有毒的和潜在的致癌危险的，因此将它们从工业废水中去除成为个主要的环境问题。事实上，已有多种方法被用来消除和降低这些危害，例如生物降解凝固吸附离子交换膜法以及先进的氧化反应。使用半导体光催化剂的光催化降解是个先进的氧化过程的部分，已经被证明是个对有机污染物降解的绿色技术。众所周知，在各种氧化物形成的半导体催化剂中，由于二氧化钛光学和电学性能化学稳定性和可降解，成本低，二氧化钛是应用最广泛的个半导体催化剂。然而，纯二氧化钛的光催化效率很低，因为光电子的的快速重组以及可见光照射下的二氧化钛的光化学活性很低。这使得二氧化钛的广泛应用的进展受到阻碍。为了克服这些缺陷，有几个可以采用的技术，如金属加载金属离子掺杂阴离子掺杂，混合的两个大型和小型的半导体带隙能量和可见光敏感的增敏剂被开发出来。特别是，硅元素的掺杂二氧化钛可以大大提高其光催化活性。最近，些研究人员使用的线性扫描伏安法技术来研究光电子在光催化剂作用下的转移或重组行为，以及光催化剂电极在黑暗和光照的条件下光电流的变化。实际上，纳米二氧化钛晶体电极在界面或者表面的相对电化学过程中起到了至关重要的作用，其也包括在光催化反应中，如转让，捕获和交换光电子的重要作用。因此，在通过技术研究掺硅纳米二氧化钛颗粒的光催化活性的过程中考虑光电流变化是有必要的。在目前的工作中，我们的目标是探索掺硅纳米二氧化钛颗粒光催化活性与光电特性之间的关系。将从另个角度研究在纳米二氧化钛颗粒中加入硅的影响。实验掺硅纳米二氧化钛颗粒的制备及其电极使用乙酸作为溶剂的水热法来制备涂硅的锐钛矿型的纳米二氧化钛晶体。掺硅的纳米二氧化钛颗粒用硅二氧化钛的百分比来表示百分比是指摩尔质量的百分比。使用作为电极。详细的过程参考附录中的详细介绍。表征对获得的钛白粉样品进行射线衍射分析透射电子显微镜，能量色散射线分析，傅里叶变换红外光谱以及固体漫反射光谱等表征。细节列于补充数据。光电化学测量电化学实验进行了个电化学的电池使用掺硅作为工作电极，线作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极。氢氧化钠水溶液作为电解液和汞柱灯作为紫外光源。利用线性扫描伏安法进行电化学分析。美国的扫描速率所有的测量进行时的温度定为光催化实验通过对掺硅纳米二氧化钛颗粒在紫外光照射下在甲基橙水溶液−−中的光催化活性来研究其光催化性质。并使用分光光度计分析。详细的过程描述的补充数据。结果与讨论表征如图所示。可以观察到所有的掺硅二氧化钛衍射模式几乎与纯相吻合。此外，从晶相观察所有的掺硅样品无峰，这可能是由于它的非晶相，或作为间隙原子被插入到的晶格。掺硅量为的纳米的能谱分析表明，样品是由元素，和的初级粒子大小的纯二氧化钛和的分别为和如图所示，这表明在纳米掺杂硅可以降低的粒径。如图所示为纯和掺−红外光谱，在和具有弯曲吸附的水和羟基基团的模式特征观察两条带。在带是由于钛伸缩振动结晶相。特别是，在掺硅纳米的频谱，存在在和两个新的谱带，对应的特征伸缩振动分别是和，。这些结果表明，键已在掺硅的纳米形成。更重要的是，如图所示，存在个明显不能为掺硅样品吸收的边蓝移，这是归因于结合硅到矩阵。根据李与苏等人报道的文献结果。在掺−中键的形成可以导致表面羟基浓度的增加。羟基发生反应产生的羟基自由基与孔。羟基自由基是种强氧化剂。所以会提高光催化活性。光谱图纯,−,−,−,−,−掺硅的纳米的光电流电位曲线如图所示。光电流值是黑暗条件下的所有样本。在紫外光照射下，光电流值为和的电极远高于纯电极。然而，的电极电流值低于纯电极。这些结果表明，在纳米掺杂具有积极的作用和对掺硅电极的光电流产生负面影响。个可能的解释是，原子空隙是被迫进入晶格的制备过程中建立个键。为转移的桥梁，光生电子可以很容易地移动通过键的表面。这个过程可以促进光生电子的传输和量子产量导致的电流值的提高。此外，掺杂降低了的粒径图和增加的结果表明，降解掺硅纳米粒子显示光催化活性最高，的−光催化活性的−电极的光电流的变化致。此外，光催化降解的动力学曲线在−纳米。结果表明，自我规范好的表面的纳米粒子，这意味着更多的电子空穴可以逃脱纳米粒子的表面。因此，电极的电流值增加。相反，在高硅掺杂，多余的可以表现为光生电子和空穴之间的复合中心，导致在光电流值下降。换句话说，在纳米颗粒掺杂适量能促进光生电子和空穴的分离，这意味着作为光催化剂掺杂硅纳米光催化活性的增加。因此，我们评估了掺杂对纳米光催化活性的降解为模型污染物的效果，如图所示。的降解催化剂的缺席是微不足道的。然而，在−的存在。这些结果表明纳米光催化活性高于。图像纯−光谱纯−光电流电位曲线纯,−,−,−,−,−,−结论光电化学的结果表明，在纳米颗粒中掺杂适量有利于光生电子向阴极移动。掺杂对纳米光催化活性的影响可归因于易转移和光生电子和空穴的分离，即光电流和光催化剂的光催化活性有很大的关系。光作为辅助参数可以用个光催化剂光催化活性的关系。本科生毕业设计外文原文及中文翻译学院轻工学院专业印刷工程导师学生学号年月日，fiflflfi，fi，fi，fi，−