光催化技術的案例
固氮合成氨有了高效光催化劑
記者從中國科學技術大學獲悉，該校熊宇杰教授團隊，通過金屬氧化物光催化劑的缺陷工程調控，發現通過摻雜的方式來精修催化劑的缺陷態，可以促進缺陷位點對氮分子的高效活化，有效地提高光催化固氮合成氨的效率。該成果日前在線發表于國際化學重要期刊《美國化學會志》上。
工業合成氨技術使用鐵基催化劑，其反應條件非?？量?250大氣壓、400攝氏度)，并需要巨大的能耗。光催化技術能夠直接將太陽能轉化為化學能，為降低合成氨能耗提供了非常具有前景的方法。由于氮分子穩定的化學特性，從而導致常規的光催化材料很難活化氮分子，開發高效的固氮合成氨光催化劑依然面臨巨大挑戰。
氮分子活化一般被認為是氮還原的先決條件。對于光催化材料，表面缺陷位點可以作為氮分子化學吸附的活性位點，同時局域在缺陷處的電子可以轉移進入吸附氮分子的反鍵π軌道，從而實現對氮—氮叁鍵的弱化作用。
科研人員將鉬原子摻雜在催化劑的缺陷位點處，實現了光催化體系中氮分子的高效活化。研究人員結合同步輻射技術表征、原位紅外光譜檢測和理論計算模擬，揭示了摻雜鉬原子對缺陷狀態的精修作用。一方面，鉬摻雜提升了催化劑缺陷能級，減少了電子能量馳豫過程帶來的能量損耗;另一方面，鉬摻雜形成的鉬—鎢異質位點調控了吸附氮分子的電荷狀態，增大了氮原子之間的電荷差，同時提高了金屬—氧鍵的共價性，促進了光生電子轉移過程。這些鉬摻雜帶來的不同效應之間的協同作用，有效地促進了催化位點對氮分子的活化，實現了催化劑光驅動固氮合成氨效率的大幅提升。
該成果為開發高效的固氮光催化劑以及調控催化劑缺陷提供了一種新的思路,并展示了催化位點電子結構的調控對催化反應的重要性。
文章來源：科技日報
作者：吳長峰
展開 2018第二屆全國光催化材料創新與應用學術研討會在長沙成功召開
9月14日-16日，由中國化工學會化工新材料專業委員會和長沙學院共同舉辦的“2018第二屆全國光催化材料創新與應用學術研討會”在湖南長沙香帝華美達酒店會議中心舉行。參會代表包括來自武漢理工大學、吉林大學、北京師范大學、武漢大學、鄭州大學、北京航天航空大學、濟南大學、蘇州大學、中國科學院大連化學物理研究所等國內80余所高校以及科研院所，參會人數將近300人。
15日上午的開幕式，首先由中國化工學會化工新材料專業委員會名譽主任委員于希椿做了大會開幕致辭，然后張世英副校長代表長沙學院對與會人員表示了歡迎，武漢理工大學余家國教授、北京師范大學陳雪波教授、福州大學劉平教授、華東理工大學張金龍教授、東華大學張青紅教授、廣州大學彭鋒教授、武漢大學彭天右教授、北京航天航空大學劉利民教授、武漢工程大學陳嶸教授、湖南大學陳江華教授、武漢理工大學張高科教授、大連理工大學趙忠奎教授、 中國科學院大連化學物理研究所章福祥研究員等50多位專家出席并做大會報告。
本次會議從學術和產業化的視角對我國光催化材料與光催化技術等方面的科學難題、最新科研成果與產業應用狀況進行了交流和研討。會議匯聚了國內著名的專家、學者和企業技術人員共同探討光催化研究領域未來的發展前景與方向，尋找新思路、新方法和新技術，推動光催化材料領域的進步。
本次會議歷時兩天，共收到論文70余篇，圍繞光催化材料的合成、制備、結構與性能研究，貴金屬摻雜對催化性能的影響，光催化分解水制氫，光催化降解氨氮，光催化降解甲醛、苯、二甲苯等室內VOC排放，光電催化與光電化學研究，環境納米材料與環境光催化，光催化材料在實際中的應用等多個主題共作了50多場報告，展出墻報30余篇。
展開 ：一種新型仿生自追蹤光催化系統
向光性是自然界許多生物（如：向日葵）為最大限度獲取光能，用于滿足自身生長和繁殖的生物特性，也被認為是恢復傾斜入射能量密度損失的有效策略。傾斜入射能量密度損失是指光以一定角度照射到平面時，因傾斜入射而導致的入射光能量密度減少的現象，可用公式E = Emax · cosθ進行簡單表示（其中，E是平面實際接收的入射能量密度，Emax代表光垂直照射時平面接收的能量密度，θ為天頂角）。對于確定強度的光來說，角度越大，則能量損失越多。近年來，基于太陽光作為能量來源的光催化技術，因其在物質轉化和污染物降解等方面的特殊作用受到了人們廣泛的關注。傳統的光催化技術通常需要借助固定的光源，缺乏對移動光源（如：太陽光）進行自主捕獲的能力，由于傾斜入射角的存在，無法實現對太陽光的充分利用。因此，如何打破傳統光催化系統的局限性，開發一種全天高效捕光的光催化反應器已逐漸成為光催化領域的研究熱點。
近日，江南大學劉天西教授課題組報道了一種仿生向日葵用作光催化反應器的通用策略 —— 仿生自主光追蹤光催化系統。它可以模仿向日葵的向光性，在傾斜光照射下，自主追蹤并捕獲光，從而恢復傾斜入射能量密度損失。以硫化鎘/還原氧化石墨烯（CdS/rGO）光催化生成過氧化氫（H2O2）為例，隨著入射角從0°增加到90°時，對照樣品的H2O2生成率從292.6 μmol g-1 h-1減少到83.5 μmol g-1 h-1，而仿生向日葵的H2O2生成率始終穩定維持在較高水平（262.1 μmol g-1 h-1）。該結果表明，仿生向日葵可以自發定向捕獲取光，大幅提升光能的利用率，進而可被用作一種新型的自主光追蹤光催化反應系統。
展開 揚州大學侯建華&北理工曹傳寶：燈籠狀碘氧鉍基材料展現高效可見光催化性能
光催化技術是一種利用太陽能進行能量轉化用于環境凈化的綠色高級氧化技術?？茖W研究者關注的焦點是半導體材料的化學組成和微觀結構的調控進而影響材料的氧化能力和物理化學性能，尤其是利用可見光誘導的高效光催化劑（如碘氧化鉍）來進行環境凈化。
【成果簡介】
近期，揚州大學侯建華博士與北京理工大學曹傳寶教授（共同通訊作者）報道了嵌入香蒲草碳的燈籠狀碘氧化鉍材料具有優越的可見光催化性能。在Dalton Transactions上全文發表題為“Lantern-like bismuth oxyiodide embedded typha-based carbon via in situ self-template and ion exchange-recrystallization for high-performance photocatalysis”，并入選內封面論文。研究人員首先在氨氣氣氛中直接碳化生物質廢棄物（枯萎的香蒲草）獲得氮摻雜的竹管狀碳材料（NTC）。室溫攪拌合成的BiOI/NTC作為自我犧牲模板，加入NH3?H2O，利用原位離子交換-再結晶機制合成出具有微/納分級結構的Bi7O9I3/NTC。實驗結果顯示，在2 h內，Bi7O9I3/NTC能夠在可見光下降解93.5%的甲基橙和97.6%的羅丹明B，這展現出比純BiOI更優越的可見光催化性能。
展開 
Ni MOFs單層納米片實現低濃度CO2光催化還原，為工業廢氣中CO2的資源化利用提供新思路
利用光催化技術，在太陽能的驅動下直接將工業廢氣中含有的低濃度CO2還原為化工原料或碳基燃料為工業廢氣資源利用和緩解全球氣候變化提供了一個有非常有潛力的解決途徑。然而，由于CO2分子的高穩定性和復雜的多電子反應過程，高效高選擇性的CO2光催化還原仍然是一個巨大挑戰，尤其是在低CO2濃度的反應條件下。因此，實現低CO2濃度條件下的高效高選擇性CO2光催化還原具有重要意義。
【研究亮點】
1.實現了低濃度CO2（10%，模擬工業廢氣中的CO2含量）條件下高效高選擇性CO2光催化還原。
2.確認了催化材料的CO2吸附是整個反應過程的關鍵步驟。
3.驗證了鎳基MOFs對于低濃度CO2光催化的高選擇性具有普遍的優越性。
【成果簡介】
有鑒于此，華南理工大學林璋教授課題組與福州大學徐藝軍教授課題組合作，發展了一種實現低濃度條件下高選擇性光催化CO2制CO的單層Ni MOFs催化材料，該成果發表在Angewandte Chemie，并入選Very Important Paper (VIP)。本文的第一作者是韓彬，歐新文，通訊作者是林璋教授，通訊單位為華南理工大學(South China University of Technology)。
圖1. Ni MOF 單層納米片的制備方法及結構信息
研究人員通過超聲法結合水輔助冷凍干燥，成功制備了Ni MOFs單層納米片。作為對照，合成了堆疊的Ni MOFs納米材料，兩者具有相同的晶體結構。
圖2. Ni MOF 單層納米片的形貌表征
SEM和TEM表明所制備材料呈現明顯的二維納米片形貌。
展開 可以凈化海水的“布”
這些有機污染物居有成份復雜、毒性大、難降解等特點，傳統的治理技術很難徹底處理。因此，海洋中有毒有機污染物的有效降解技術是目前環境領域最迫切的科學問題。光催化技術是一種在環境領域有著重要應用前景的綠色技術。它可以直接利用太陽光礦化環境中難降解的、有毒的有機污染物，是一種環境友好、綠色、廉價可行的環境治理新技術。
光催化技術的核心是研究開發出具有催化活性高、穩定性好、易回收且可循環利用的光催化劑。目前，光催化技術發展主要面臨以下難題，第一，研究得最多、公認高效的光催化劑是 TiO2，但只能被紫外光驅動，對太陽能的利用率低；第二，催化活性差；第三，難回收再利用，易造成二次污染。
在眾多的半導體光催化劑中，氮氧鉭具有較寬的可見光吸收光譜，可以利用波長達500nm的可見光，是一種性能優異的可見光光催化材料，引起科研工作者的極大關注。因此，開發易回收、高效且可見光響應的氮氧鉭異質結纖維光催化劑用于降解海水中有機污染物的研究具有重要引導意義，成為當前該領域研究的重要課題。
畢業于東華大學的李世杰在博士就讀期間就已經開始從事此項研究。2014年，李博士到了浙江海洋大學后，獲得了浙江省自然科學基金青年項目的資助。
在基金項目的支持下，李世杰重新搭建平臺，繼續從事該領域的研究，先后研究了多種高效可見光響應、穩定易回收的氮氧鉭異質結纖維光催化劑（如TaON纖維、Pt/TaON 纖維、Bi2MoO6/Ta3N5纖維、Ag2O/Ta3N5 纖維等），并深入研究了該氮氧鉭異質結纖維光催化劑的可見光光催化活性、循環使用穩定性能及光催化降解有機污染物機制。他將紡織技術運用到了自己的研究中，通過靜電紡絲方法，成功實現了系列氮氧鉭異質結纖維光催化劑的制備，并實現了形態、組分及結構的人工控制。為發展一種簡單、經濟、環保、實用的異質結纖維光催化劑的制備技術奠定了扎實的理論基礎。
展開 抑制Cu2O光催化和光電催化腐蝕的研究進展
【引言】
自從1972年Fujishima和Honda發表了TiO2作為光催化劑的重大突破以來，光催化吸引了學者們的注意并投入大量的精力探索除二氧化鈦以外的光催化劑。其中，作為一種可見光相應的半導體，Cu2O在近年來被廣泛應用于光催化和光電催化體系中。 然而，Cu2O嚴重的光腐蝕問題限制了它的廣泛應用。因此，大量研究投入到提高其光穩定性中，特別是集中于將光致載流子從Cu2O中快速轉移到反應物或者共催化劑中，以避免載流子在顆粒中的堆積。
【成果簡介】
近日，澳大利亞新南威爾士大學Rose Amal 教授研究團隊在J. Photochem. Photobiol., C.上發表了題為“Recent Advances in Suppressing the Photocorrosion of Cuprous Oxide for Photocatalytic and Photoelectrochemical Energy Conversion”的綜述文章。本文從Cu2O的材料本質屬性及電荷動力學出發，總結了抑制其光腐蝕性的最新研究進展。作者根據不同的抑制手段進行分類，闡述了各種方法的機理及應用。最后，作者總結并對未來進一步提高Cu2O光穩定性的研究提出了展望。
【圖文導讀】
增強Cu2O光催化穩定性的研究表明，最常見的方法包括：1）晶面調控（形貌控制），2）粒徑控制，3）反應條件的調控和4）與其他材料形成異質結。
展開 利用近紅外光實現光氧化還原催化過程
【引言】
近年來，光氧化還原催化領域在化學合成、聚合反應以及表面改性等數個方向都取得了引人注目的研究成果。這些反應都要求紫外或者可見光的刺激，然而這類光的輻射存在著難以克服問題。例如，可見光對大部分反應介質的穿透能力低下，阻礙了大尺度反應的進行。此外，反應物還會對光進行競爭性吸收，限制了反應的適用范圍。因此，尋找合適的光源進行更加高效的光催化反應就成為了目前亟待解決的問題。
【成果簡介】
哥倫比亞大學的T. Rovis、L. M. Campos以及哈佛大學的D. N. Congreve（共同通訊作者）等人合作發表文章，報道利用對反應介質具有更高穿透深度的近紅外光成功實現多種光氧化還原轉換。在這類轉換中，基于上轉換光物理過程，研究人員成對操控敏化劑和受體分子，使得在近紅外光輻射下兩個低能量光子能夠轉變成一個高能量光子，從而使得輸出光具有更高的能量和更短的波長。研究人員還進一步發現，受體分子本身可以作為光催化劑，能夠更加簡化反應過程。這些研究成果表明利用低能量的近紅光可以實現并簡化多種高能轉變的催化過程。2019年01月16日，相關成果以題為“Photoredox catalysis using infrared light via triplet fusion upconversion”的文章在線發表在Nature上。
展開 二維MXenes及其納米復合材料的表面與異質表面工程-電催化與光催化研究
其中，利用CVD技術合成MXene材料可以有效的控制MXene中的缺陷數量，是一種高效安全的合成方法。
2.MXene在催化方面的研究進展
圖4. MXene材料在環境與能源轉換方面的應用
2.1 MXene在OER、ORR催化
圖5. MXene材料OER及ORR方面的應用
作為燃料電池的關鍵技術，對于OER以及ORR催化的研究有助于燃料電池領域的研究發展。通過嘗試將MXene材料與其他半導體材料的結合，科學家們致力于尋找一種更為合理與高效的OER、ORR催化劑。但是關于MXene在OER、ORR催化方面的研究還處于初級階段，各類研究還并不是十分充分，在這一領域上仍然有十分廣闊的研究前景。
2.2 HER催化研究
圖6. MXene在HER方面的理論研究
在HER的理論研究方面，研究者們致力于探究MXene在HER應用上的可能性。研究發現，通過在MXene表面吸附過渡金屬原子使得材料的氫吸附自由能更加接近于零，可以大大提升MXene材料的HER催化性能。在HER實驗研究方面，喬世璋課題組[5]合成了金屬硫化物/Ti3C2（金屬硫化物：CdS、ZnS和ZnxCd1-xS）納米雜化光催化劑。這種光催化劑的性能十分優異，在420 nm波長下，表觀量子速率達到了40.1%，可見光下產氫速率達到了14,342 μmol h-1 g-1。
圖7.
展開 福州大學: 吸光范圍可達紅光區的碳氮結構光催化劑用于氧化還原催化反應
【引言】
太陽能是可再生、可持續的清潔能源，為了解決全球能源與環境問題，利用太陽能進行光催化反應將反應底物轉化為能源產品已經引起了科研界的廣泛關注。而尋找一系列廉價、穩定和高效的光催化劑成為該研究的關鍵。碳氮聚合結構光催化劑由于制備方法簡單以及擁有合適的帶隙，因此近年來被大量研究（尤其是氮化碳光催化劑）。在太陽光譜中，可見光和近紅外光分別占全光譜的45%和50%。為了更充分地利用太陽光，擴大催化劑的吸光范圍成為當前研究熱點之一，目前主要的方法包括表面等離激元修飾以及摻雜改性半導體等。一般來說，氮化碳聚合物光催化劑只能吸收到可見光區（460 nm左右），遠遠無法滿足對太陽光充分利用的要求。當前，僅有幾篇文章報道了可以將氮化碳聚合物催化劑的吸光范圍擴大到接近紅外區。
【成果簡介】
近日，福州大學能源與環境光催化國家重點實驗室在Angewandte Chemie International Edition上發表最新研究成果“Photochemical Construction of Carbonitride Superstructures for Red-Light Redox Catalysis”。本文通過一種光化學聚合方法制備了具有準二維結構的新型碳氮聚合物催化劑。通過固體核磁和X射線近邊吸收譜證實該催化劑是一種三嗪基聚合物。這種新型碳氮催化劑吸光范圍可以達到735 nm的紅光區，是目前為止所報道的碳氮基催化劑中吸光范圍最寬的。在紅光區，該催化劑可以有效發揮氧化還原催化作用，比如醇的氧化和二氧化碳的還原催化反應。另外，本文也敬賀福州大學化學學院校友吳新濤院士八十大壽。
【圖文導讀】
圖一 光化學方法合成催化劑圖示
UV light光源：125 W高壓汞燈（波長大于280 nm）
圖二 氮化碳基催化劑結構表征
a.
展開 ：自模板法合成雙層多孔納米管光催化制氫催化劑
【引言】
目前，自模板策略是一種合成中空結構催化劑簡單易行的方法。在半導體上定向光沉積負載助催化劑與化學沉積或物理混合相比，更能有效地利用助催化劑。但是，開發具有開放端口的多孔納米管非均相光催化劑，以及負載空間分離的雙助催化劑，仍然具有很大的挑戰。本文采用自模板和原位光沉積策略，獲得了具有增強光催化制氫活性的CoOx/ZnS@CdS/Ni雙層多孔納米管催化劑。
【成果簡介】
提高半導體光催化劑光轉化效率的關鍵在于提升光生載流子的分離效率。近日，天津大學的張兵（通訊作者）等人通過自模板轉換策略，制備了ZnS@CdS雙層多孔納米管（PNTs），這種異質結構在管的內壁和外壁上分別具有分離的氧化和還原位點。采用Ni和CoOx作為雙助催化劑，進行選擇性光沉積后，作為電子收集器和還原反應位點的Ni納米顆粒負載在CdS外殼上，而作為空穴收集器和氧化反應位點的CoOx納米粒子負載在ZnS內殼上。新型的CoOx/ZnS@CdS/Ni光催化劑具有以下特點：自模板衍生薄的介孔異質結；光沉積衍生的空間分離雙重助催化劑，其協同效應能夠為光生電子和空穴的有序轉移提供驅動力并促進表面催化反應，極大提高了光催化制氫活性。此外，這一簡單的策略可以擴展到制備具有增強光催化活性的CoOx/ZnSe@CdSe/Ni PNT材料的合成上。相關成果以“Self-template synthesis of double-layered porous nanotubes with spatially separated photoredox surfaces for efficient photocatalytic hydrogen production”為題發表在Science Bulletin上。
展開 
常見的幾種光催化劑
在有機光化學領域，光催化劑發揮著非常重要的作用。光化學反應一般是通過產生自由基進行的，簡單的有機分子的自由基的產生通常需要短波長的紫外照射，氧化還原反應或加熱等條件。光催化研究領域開發了過渡金屬配合物類催化劑和有機高共軛催化劑，這些光催化劑能夠在可見光波長范圍內被激發，相比于有機小分子，對于光的吸收有更高的效率。
在有機合成中使用的幾種最常見的光催化劑如上圖所示，主要分為兩類一種是過渡金屬配合物光催化劑和非金屬有機光催化劑。這一系列催化劑的結構都有著高度共軛體系，但也還有各自的特點，包括簡單的芳香共軛基團、中性和帶電體系、官能團化的有機染料和能夠通過配體改變性質的過渡金屬絡合物。
相關機理
目前這些不同結構的光催化劑對反應底物的活化機理主要有三種，即單電子轉移，氫原子奪取或能量轉移。其中最常見機理就是光催化的單電子轉移機理，光催化劑吸收光子進入電子激發態，導致其擁有很強的氧化還原性。其可以快速將電子轉移到缺電子受體A，或接受富電子供體D的電子，反應循環包括氧化和還原兩種路徑，最終的結果是產生一對包含氧化供體（D?+）和還原受體（A??）的反應性自由基離子。
反應實例
光照條件下，Mes-Acr+ClO4-作為光催化，PhCH(CN)2作為H供體，烯基醇和烯烴進行極性-自由基-交叉環加成反應。
【Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3967 –3971】
光照條件下，Mes-Acr+ClO4-催化 2H-azirines 和醛進行[3+2]環加成/氧化芳基化合成2,4,5-三取代惡唑。
【Org. Lett., 2015, 17, 4070–4073】
綠光LED照射下，Eosin Y催化的三組分還原偶聯反應。
【Chem.
展開 重大突破！中國科學家終于攻克：臭水溝將徹底消失！
中國科技開發院江蘇分院的科研人員通過多年努力、研發并最終成功研發“石墨烯光催化網”。
這種網到底有多牛呢？
只要把“石墨烯光催化網”往臭黑水里一鋪，就能凈化水體，讓臟水變干凈！這種顛覆性的科技，必將改變歷史！
讓我們來看看是什么神奇的科技：石墨烯光催化網，它還有一個讓人瑟瑟發抖的全名，叫做具有可見光響應的異質間高效量子轉移技術。
根據科研人員的介紹石墨烯光催化網的基材就是一張普通的聚丙烯編織網，但它之所以能凈化水體的原因在于，網上附著了石墨烯材料、光敏材料、量子材料等，借助石墨烯的導電性能。
這張網可以將太陽能轉化為電能，再分解水制氧、產生氧化活性物質，增加水體中的溶解氧，同時將水體中的有機物分解成二氧化碳和水。
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隨著時間的推移，水中好氧微生物逐漸繁殖和生長，水中過剩的營養物質就會被這些微生物吃掉，差不多一周左右的時間，水體就會逐漸變得清澈。
今后，只需要一張網的輔助，而不需要其他的能源，就能通過大自然的力量治愈大自然的污染問題。
來看看更詳細的視頻：
目前，石墨烯光催化網在江蘇、山東等地進行了鋪設，治理污水的效果得到了當地老百姓的一致好評。
同時，石墨烯光催化技術有限公司的團隊正忙碌在大江南北，不動底泥不換水，一條條黑河變成充滿生機的清澈河道，一張張光催化網正成為當今中國城市黑臭水體新亮的一道風景。
大道至簡，以自然的力量解決人類污染自然的難題，是人類可持續發展的理想路徑，石墨烯光催化技術，是中國的技術，也是世界的技術，它的問世，為人類的生存發展提供了更多的空間，也將深刻影響著人類的未來。
這樣的中國科技！中國智造！值得我們每一個人鼓掌稱贊！
展開 超薄鈀納米片/非晶氮化碳共面復合結構的控制生長及其可見光驅動下的光催化產氫性能研究
為了實現人類社會的可持續發展, 研究者們一直致力于開發新的儲能技術. 半導體光催化制氫憑借其清潔、可持續、環境友好的優勢成為研究熱點. 傳統的光催化制氫體系以貴金屬為助催化劑, 寬帶隙半導體為光催化劑, 這種光催化系統的太陽能轉換效率難以滿足實際需求. 在本文中, 我們合成出一種具有較大接觸界面和較短的電子傳遞路徑的共面型超薄鈀納米片/非晶氮化碳復合結構. 在室溫25°C條件下, 該結構平均氫氣生成速率為
1.45?mmol mg
?1
h
?1
,
是鈀納米顆粒-無定形碳化氮粒面型結構的2.6倍. 同時, 該共面型光催化劑具有優良的產氫穩定性. 該催化劑既充分利用了鈀納米片表面高密度的活性位點, 又利用了無定型氮化碳寬的光譜響應. 本工作為可見光驅動的高效助催化劑和光催化劑界面設計提供了一種新的策略.
展開 納米二氧化鈦/硅藻土復合材料光催化性能實驗
納米二氧化鈦用作光催化劑具有光催化效率高、無毒性、化學穩定性好等特點，目前已廣泛應用于各種廢水、廢氣光催化處理中。由于 TiO2 粒徑小，光催化反應后容易流失，所以近年來研究者們對 TiO2 的固定化做了大量工作。礦物材料作為 TiO2 復合光催化 劑的載體已有大量的研究，如蒙脫石 、凹凸棒石 沸石 等作為基體材料。
硅藻土一般是由統稱為硅藻的單細胞藻類死亡以后的硅酸鹽遺骸形成的，其本質是含水的非晶質 SiO2。硅藻土具有孔隙度大、吸附性強、化學性質穩定、耐磨、耐熱等特點，因此常被用于廢水、廢氣處理領域。目前，納米二氧化鈦復合光催化劑的制備常采用溶膠 - 凝膠法、共沉淀法等，
本實驗即以納米二氧化鈦和硅藻土為原材料，在水介質的機械研磨體系中，采用機械力活化法制備成負載型 TiO2/ 硅藻土復合光催化材料，進而研究不同光照時間下復合材料對甲基橙溶液的降解，通過測定其光催化降解率評價復合材料的光催化性能。該實驗結果對于降低 TiO2 作為光催化劑的使用成本，提高 TiO2 光催化劑的催化效果和應用范圍具有重要意義。
1? 實驗部分
1.1 原材料及儀器 實驗原材料及試劑：硅藻土，40~60 目，納米 TiO2，規格 VK-TG01，TiO2≥ 99.5 %，粒徑 10-15 nm，批號：20090305，杭州萬景新材料有限公司?；瘜W試劑甲基橙，C14H14N3NaO3S，分子 量 327.35，；三乙醇胺， 分析純，批號：20081006，C6H15NO3，北京化工廠。 主要儀器：GSDM-S 型超細攪拌磨；HXSEI 光化 學反應儀；TGL-16C 離心機；。
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