二氧化钛纳米管阵列在环境光催化中的应用研究

徐明航 1　何北京　李征　王艺霏　杨慧　丁文杰　李运林

摘 要： 二氧化钛（TiO2）是一种用于环境净化的优异光催化材料。本文综述了有关二氧化钛纳米管阵列的环境光催化技术，论述了通过掺杂和复合对二氧化钛纳米管阵列改性的方法，介绍了二氧化钛纳米管在环境光催化中的应用研究。同时，对二氧化钛纳米管阵列未来的主要研究内容进行了展望。

关键词： 二氧化钛纳米管阵列;环境光催化;催化剂改性;太阳能电池

1 水体净化

二氧化钛纳米管阵列利用其强氧化能力降解去除有機污染物，可用于污水处理，实现完全无机化，无二次污染。例如，可以将剧毒的重金属离子还原成毒性较小甚至无毒的离子。Xie等研究了用二氧化钛纳米管阵列降解双酚A，结果表明二氧化钛纳米管阵列的降解率明显高于二氧化钛纳米粒子，提高了51.1%。Schmuki等认为管长越长，二氧化钛纳米管阵列的光催化性能越好，水体净化更加彻底。

2 气体净化

我们每天呼吸的空气中含有大量的污染物，如挥发性有机污染物（VOCs）、氮氧化物（NOx）和悬浮颗粒物。即使这些污染物浓度很低，也会损害我们的健康。二氧化钛纳米管阵列光生载流子具有很强的氧化能力，它被认为是目前最有发展前景的光催化剂。该技术不仅可以用于改善室内生活环境，还可以用于工业废气和汽车尾气的降解，对改善生活质量具有积极作用。

3 染料敏化太阳能电池

目前，由于制造成本高，硅太阳能电池的开发和应用受到很大限制。……