复合Bi2O3TiO2纳米光催化剂的制备及性能研究.doc

复合Bi2O3/TiO2纳米光催化剂的制备及性能研究摘 要二氧化钛具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点,有着广阔的应用前景。本文首先论述了二氧化钛的氧化机理、光催化性质、一般制备方法、影响光催化效率的实验条件及改性研究，再以钛酸四丁酯和硝酸铋为原料，采用水热法制备了Bi2O3/TiO2纳米光催化剂，并考察了水解条件和Bi2O3掺杂量等制备条件对光催化剂性能的影响。结果表明，当水和乙醇的比例为4:1时所得样品的光催化活性最好；Bi2O3的掺入拓宽了TiO2对光的吸收范围，提高了TiO2的光催化活性，掺入量（Bi2O3）为0.25%复合光催化剂活性最高；复合光催化剂对多种水溶性染料均具有较好的处理效果。关键词：水热法，纳米二氧化钛，光催化降解，罗丹明BCompound TiO2/Bi2O3 Nanometer PhotocatalystPreparation And Function StudyABSTRACT Titanium dioxide has a good stability, photocatalytic efficiency and does not produce secondary pollution, etc, which have broad application prospects. The paper first discusses the oxidation mechanism of titanium dioxide photocatalytic properties, the general preparation method, the photocatalytic efficiency of the impact of experimental conditions and modification research. Then tetra butyl titivate and bismuth nitrate as raw materials by hydrothermal Bi2O3/TiO2 prepared nanometer photocatalyst, also visited the hydrolysis conditions and the volume of Bi2O3-doped composite preparation conditions on properties of photo-catalyst. The results show that, when the water and ethanol at a ratio of 4:1 sample from the best photocatalytic activity; Bi2O3 incorporation of TiO2 to broaden the range of light absorption and improve the photocatalytic activity of TiO2, incorporation (Bi2O3) 0.25% for the activity of the highest composite photocatalyst; composite photocatalyst on a variety of water-soluble dyes have better treatment effect. KEY WORDS: hydrothermal method, nanometer TiO2, photocatalytic degradation, Rhodamine B目 录第1章 绪论11.1 TiO2光催化氧化机理11.2 纳米二氧化钛光催化剂的制备方法21.3 二氧化钛的改性研究31.3.1 贵重金属沉积31.3.2 复合半导体31.4 纳米二氧化钛及复合纳米二氧化钛光催化影响因素41.4.1 催化剂投加量41.4.2 纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验41.5 二氧化钛的应用及前景展望5第2章 水热法制备纳米二氧化钛样品及影响因素62.1主要试剂和仪器62.2样品的制备62.3水和乙醇的配比对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响62.4 掺杂量对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响7第3章 二氧化钛对罗丹明B的光催化脱色实验93.1催化剂投加量的影响93.2 Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验9结论11谢 辞12参考文献13外文资料翻译15第1章 绪论1.1 TiO2光催化氧化机理非均相光化学催化氧化技术因具有高效率、低能耗、操作简便、反应条件温和、应用范围广和无二次污染等优点而在有机物降解方面备受关注，它主要是用半导体，如TiO2、ZnO等通过光催化作用氧化降解有机物。由于TiO2化学稳定性好、耐光腐蚀、具有较深的价带能级，可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速，加之TiO2对人体无害，所以目前在半导体的光催化研究中以TiO2最为活跃。半导体材料之所以能作为光催化剂，是由其自身的光电特性决定的。根据定义，半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能级价带和一个空的高能级导带构成，它们之间由禁带分开。当用能量等于或大于禁带宽度（一般在3ev以下）的光照射半导体时，其价带上的电子（e-）被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴（h+）。与金属不同的是半导体粒子能级间缺少连续区域，因而电子-空穴对的寿命较长。在半导体水悬浮液中，在能量的作用下电子与空穴分离并迁移到粒子表面的不同位置，参与加速氧化还原反应，还原和氧化吸附在表面上的物质。光致空穴有很强的得电子能力，可夺取半导体颗粒表面有机物或溶剂中的电子，使原本不吸收光的物质被活化氧化，电子也具有强还原性，活泼的电子、空穴穿过界面，都有能力还原和氧化吸附在表面的物质。 水溶液中的光催化氧化反应，在半导体表面失去电子的主要是水分子，OH-和有机物本身也可充当光致空穴的俘获剂，水分子经变化后生成氧化能力极强的OH，OH是水中存在的氧化剂中反应活性最强的，而且对作用物几乎没有选择性。光致电子的俘获剂主要是吸附于TiO2表面的氧，它既可以抑制电子与空穴的复合，同时也是氧化剂，可以氧化已经羟基化的反应物，是表面羟基的另一个来源。同时TiO2表面高活性的电子具有很强的还原能力，可以还原去除水体中的金属离子。其氧化机理可由图1-1表示。 基本的反应式可表示如下：TiO2+hvh+e- h+e-热量H2OH+OH- h+OH-HOh+H2O+O2-HO+H+O2- h+H2OHO+H+e-+O2O2- O2-+H+HO2 2HO2O2+H2O2H2O2+O2-HO+OH-+O2 H2O2+hv2HO- 其它形式的光催化反应还包括异构化、取代、缩合、聚合等，但目前研究较多的还是氧化还原反应1。图11 TiO2的光催化反应机理1.2 纳米二氧化钛光催化剂的制备方法 光催化氧化以n型半导体为催化剂，在能量高于其禁带值的光照射下，其价电子发生带间跃迁，从价带跃迁到导带，产生电子和空穴，形成氧化还原体系。TiO2主要有两种晶型，锐钛型和金红石型，锐钛型的光催化活性优于金红石型，是目前公认的最有效的半导体催化剂。高活性TiO2光催化剂的制备方法中水热法是合成纳米TiO2的重要方法，利用化合物在高温高压水溶液中的溶解度增大、离子活度增强、化合物晶体结构转型等特殊性质在特制的密闭反应容器里，以水为介质的异相反应，以钛酸四丁酯为原料，通过对容器加热，创造一个高温、高压的反应环境，使通常难溶或不溶的物质溶解并重结晶合成了具有高热稳定性的锐钛型纳米TiO2。水热条件下发生粒子成核和生长，制得可控形貌和大小的超细粉体，制得的粉体具有晶型发育完整、晶粒粒径小且分布均匀、无团聚、不需煅烧过程等特点。水热过程的影响因素主要是溶液pH值、溶液浓度、反应温度和反应时间等2。其实，制备超细纳米二氧化钛粉体有多种方法，如溶胶-凝胶法、水解法、气相法、微乳液法和均匀沉淀法，而水热法因其在高温高压下一次完成，无需后期晶化处理，所制得粉体粒度分布窄，如团聚程度低，成分纯净，制备过程污染小等优点而研究较多3。1.3 二氧化钛的改性研究由于TiO2的吸收阀值为387nm，对太阳光的利用率低。近年来，为了充分利用自然光降解各类污染物，人们在提高催化活性和扩大激发光波长的范围等方面作了大量的工作，又称为催化剂的表面修饰。这些问题的解决，对于开发新型有效的节能型水处理技术也将起到重要作用4,5,6。1.3.1 贵重金属沉积催化剂表面负载金属可以提高光催化效率的现象最早是在Pt/TiO2光催化分解H2O的实验中被观察到的。目前，人们研究较多的是往TiO2中加入Pt和Ag等贵金属。当光照射到催化剂表面后，光生电子转移到金属粒子上，从而阻止了光生电子-空穴复合，使得光生空穴自由地扩散到催化剂表面，发生空穴氧化有机物的反应。催化剂催化效率与表面金属粒子的数量有关，优化催化剂表面金属粒子数量可以更好地提高催化剂活性7。1.3.2 复合半导体复合半导体就是利用两种甚至十多种半导体组分性质差异的互补性来提高催化剂的活性，活性提高的原因在于不同性能的半导体的导带和价带的差异，使光生电子聚集在一种半导体的导带，而空穴聚集在另外一种半导体的价带，从而使光生载流子得到分离，大大提高了光催化效率。若采用禁带宽度较小的半导体与TiO2复合，则可能拓展催化剂吸收光谱范围，其中以TiO2与In2O3 、CdS或CdSe等形成的复合半导体研究较多8。因为太阳能足以激发CdS等价带电子跃迁到导带，产生的光生空穴保留在它的价带内，而光生电子转移到TiO2的导带中。光生电子的这一转移促进了电荷的有效分离。分离的光生电子和空穴能在表面自由扩散而被反应物捕获，从而提高了光催化的量子产率。在研制这类复合半导体时，除了注意制备方法外，还要注意这种半导体组分的配比，不同的组分配比对光催化的影响还是较大的。复合半导体体系也有半导体和绝缘体的复合。绝缘体Al2O3、SiO2、ZrO2等大都起载体作用。负载于适当的载体后，可获得较大的表面结构和适合的孔结构，并具有一定的机械强度，以便在各种反应床上应用。另外，载体与活性组分间也可能产生一些特殊的性质。如由于不同金属离子的配位及电负性不同而产生过剩电荷，增加半导体吸引质子或电子的能力等，从而提高了催化活性9,10。1.4 纳米二氧化钛及复合纳米二氧化钛光催化影响因素研究表明，光催化降解反应符合假一级动力学规律。光催化降解过程中，影响有机物降解速率的因素主要有晶形、电子-空穴对的复合几率、表面活性和实验条件。通过对实验条件的分析，影响TiO2光催化活性的实验条件有以下方面。1.4.1 催化剂投加量催化剂投加量对光催化反应的速率有较大影响，TiO2投加量与反应速率的关系是：开始时反应速率随着催化剂用量的增加而迅速增加，但是当催化剂用量过大时反应速率反而下降。这是因为当催化剂的量较少时，大量的有机物不能充分地与催化剂颗粒接触，光源产生的光量子不能被充分利用；随着催化剂用量的增加，光催化活性中心也增多，因而催化效果明显增加；但当催化剂增加到一定浓度时，催化剂吸收光量子能力达到饱和，多余的催化剂反而会对光源产生遮蔽作用，从而降低催化剂的光催化效果，同样也造成了光催化剂的浪费11,12,13。1.4.2 纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验为了考察纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对其它水溶性染料脱色均有可行性，可以固定复合光催化剂的用量，分别与相同初始浓度的不同染料溶液混合用紫外灯照射，结果表明复合光催化剂对多种水溶性染料均有较好处理效果，光照一定时间溶液均会褪至无色，染料的脱色率达到很高的水平14,15,16。1.5 二氧化钛的应用及前景展望 纳米TiO2除了能处理有机污染物外，还广泛应于无机污染废水的处理、空气污染物的处理、太阳能电池、防紫外线添加剂等。纳米TiO2光催化氧化设备简单、操作条件易控制、氧化能力强、无二次污染，在各种生物难降解有机废水、综合废水的处理及生活用水的深度处理等方面有很广阔的应用前景，但多相光催化废水处理技术并未实现工业化，主要存在以下限制因素17：（1）半导体光催化反应速率不高 （2）反应速率对辐射度的依赖性不强（3）对太阳能的利用存在局限性 （4）对高浓度废水处理效果不理想（5）反应机理的研究中缺乏中间产物及活性物种的鉴定 对于今后的发展方向，可以从以下几个大的方面来考虑。（1）催化剂的固定化技术 （2）提高催化剂TiO2的光催化效率（3）扩展纳米TiO2可利用的光谱范围 （4）高效大型光催化反应器的设计 另外，多项单元技术的优化组合是当今水处理领域的发展方向。在加深对光催化氧化技术的基础上，与其它技术的配合，将会开拓更广阔的应用前景。第2章 水热法制备纳米二氧化钛样品及影响因素2.1主要试剂和仪器试剂：钛酸四丁酯(相对密度0.999-1.003g/ml)、硝酸铋、无水乙醇、去离子水和罗丹明B溶液，均为分析纯仪器：常用玻璃器皿、分析天平、磁力搅拌器、反应釜、125W紫外灯、斯东柯SGY-1型多功能光反应仪、752紫外分光光度计、PH试纸2.2样品的制备 将20.00ml无水乙醇滴加到盛有质量分别为0.0716g的Bi（NO3）3的烧杯中，完全溶解后逐滴滴加10.00ml钛酸四丁酯溶液，边滴加边在磁力搅拌器上搅拌混合均匀，得溶液A。另量取无水乙醇和去离子水分别配制成1：2、1：4、1：6的乙醇水溶液，得溶液B。把A溶液逐滴加入B溶液中，边滴加边搅拌得到白色胶体。全部转移到反应釜后置于高温高压下恒温2h并降压后过滤得到样品，在烘箱烘干2h后所得样品既是纳米Bi2O3/TiO2复合光催化剂。 另按上述方法分别称取0.0357g、0.1440g的Bi（NO3）3进行同样操作实验。2.3 水和乙醇的配比对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响 将一定量的硝酸铋和钛酸四丁酯混合均匀后，控制水和乙醇的比例为2：1、4：1和6：1，考察水解液中水和乙醇的比例对样品光催化性能的影响。不同条件下所得样品对罗丹明B的光催化降解效果如表2-1所示。表2-1 水和乙醇配比对光催化活性影响水和乙醇配比2：14：16：1k/min-10.04880.07530.0331R0.98630.99360.9876D/%(60min)92.098.381.8由表2-1可见，稀释剂乙醇的量对样品的光催化性能有较大影响，当水和乙醇的比例为4：1时所得样品的光催化效果最好。因为乙醇的量少会影响硝酸铋和钛酸四丁酯水解速度的一致性，使二者共沉淀不均，从而影响样品结构和颗粒尺寸；加入适当的乙醇能使硝酸铋和钛酸四丁酯缓慢而均匀水解，得到结构均匀、颗粒较小的复合催化剂。但是，过量的乙醇会使硝酸铋和钛酸四丁酯在水解过程中产生胶体，阻碍水解的进行。2.4 掺杂量对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响在上述试验条件下，掺杂不同量的Bi2O3，考察不同Bi2O3掺杂量对复合光催化剂性能的影响，对罗丹明B溶液的光催化降解试验结果如表2-2所示，由表2-2可见，掺杂量为0.25%时样品的光催化性能较好。表2-2 不同掺杂量的颗粒尺寸和光催化活性掺杂量TiO20.125%Bi2O3 / TiO20.25%Bi2O3 / TiO20.5%Bi2O3 / TiO2粒径/nm28.00 25.3718.5513.66k/min-10.02820.03760.07530.0364R0.97650.99450.99360.9865D/%(60min)74.8 85.398.282.8Bi2O3与TiO2复合可能主要是引起TiO2表面Ti3+的增加，即晶格中氧缺位增加，这会提高催化剂对氧的吸附能力，进而提高TiO2催化剂的光催化活性。另外，由于半导体Bi2O3的禁带宽度为2.6ev，并且Bi2O3具有较高的氧化电位，作为一种新型的光催化剂用于降解有机污染物。所以Bi2O3与TiO2复合，拓宽了TiO2对光的吸收范围，提高了光催化活性。如表2-2所示，掺杂0.25%的Bi2O3提高了TiO2光催化活性。掺杂量超过0.25%时，光催化活性反而下降，这是因为铋半径较大而可能以氧化物形式富集在TiO2表面，但是当掺杂量超过一定值时，过多的铋氧化物沉积在TiO2表面，阻碍了电子和空穴向催化剂表面的传递，TiO2表面铋氧化物成为电荷载流子的复合中心，导致催化剂活性降低18,19,20。图2-1 不同Bi2O3掺杂量的TiO2 XRD图谱由图2-1可见，图中所有的衍射峰均为TiO2锐钛矿峰，铋氧化物与钛氧化物之间没有形成新的化合物，说明铋氧化物可能迁移覆盖在TiO2纳米颗粒的表面。采用Scherrer方程计算催化剂颗粒尺寸，掺杂铋氧化物后TiO2颗粒直径明显变小，这说明正是铋氧化物在TiO2表面形成的高分散层阻碍了高温下TiO2纳米颗粒的生长。并且TiO2颗粒尺寸随着铋氧化物掺杂量的增加而逐渐减小，不同掺杂量下颗粒尺寸如表2-2所示。第3章 二氧化钛对罗丹明B的光催化脱色实验光催化脱色试验是在斯东柯SGY-1型多功能光反应仪中进行。实验时将光催化剂加入到罗丹明B溶液中，超声分散10min后转移到光反应仪中，开启磁力搅拌器，打开光源，定时取样，离心分离后取清液测量其吸光度。根据吸光度计算罗丹明B脱色率21,22。D %=(A0A)/A0100% (3-1) 其中A0反应前试液的吸光度；A反应一定时间后试液的吸光度。3.1催化剂投加量的影响在起始浓度为100mg/L的罗丹明B染料溶液中按照0g/L、0.5g/L、1.0g/L、1.5g/L的量分别加入复合光催化剂Bi2O3/TiO2，用125W紫外灯照射，定时取样分析，结果如图3-1所示。图3-1 复合光催化剂投加量对罗丹明B脱色效果的影响3.2 Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验为了考察纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对其它水溶性染料脱色的可行性，对另外四种不同类型的染料进行了光催化脱色试验研究。将初始浓度为100mg/L不同染料溶液的pH值调节为3.5，固定Bi2O3/TiO2用量为1.0g/L，用125W紫外灯照射，间隔15min取样分析，结果如图3-2所示。图3-2 纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的脱色效果表3-1 纳米Bi2O3 / TiO2光催化剂对多种水溶性染料的处理结果染料名称速率常数相关系数半衰期/min脱色率/%Dyesk/min-1RHalf-value periodsDepolarization/%罗丹明B0.0564940.99992.3899.35活性艳蓝0.057454 0.98291.5798.14偶氮兰0.0618690.96153.1496.31吡啰红0.0097270.99825.1390.80茜素红0.0679590.94564.6163.31 实验表明，复合光催化剂对多种水溶性染料均有较好处理效果，光照75min，溶液均褪至无色，染料的脱色率高达99.4%。另外，脱色反应大多符合假一级动力学方程，反应的动力学方程和半衰期如表3-1所示。染料脱色速率因染料类型不同而不同，这与染料的分子结构及其可降解性能有关。结论 以光催化活性为评价标准，采用水热法制备Bi2O3/TiO2复合光催化剂，解决了二者水解速度不同所造成局部组成不一致的缺点，考察了水和乙醇配比、Bi2O3掺杂量对复合光催化剂Bi2O3/TiO2光催化活性的影响，用X射线衍射等手段对所制备样品进行了表征。制备的样品对罗丹明B进行光催化降解研究，考察了两种因素对罗丹明B脱色速率的影响，实验结果表明：（1）稀释剂乙醇的量对制备样品的光催化性能有较大影响，当水和乙醇的比例为4：1时所得样品的光催化效果最好。（2）Bi2O3掺杂量为0.25%时样品的光催化性能较好，掺杂量超过0.25%时，光催化活性下降。（3）在Bi2O3/TiO2复合催化剂投加量为1.0g/L，罗丹明B浓度为100mg/L，溶液初始pH=3.5时，于125W低功率紫外灯照射下，反应60min，罗丹明B的脱色率就达到98.2%，样品光催化活性较高。本论文的创新之处在于：首次合成了Bi2O3/TiO2复合光催化剂，并对其进行了光催化降解试验，取得了较好的降解效果。同时制备光催化效果更好的催化剂，探讨降解反应机理，消除反应中无机离子的影响，是本课题进一步研究的方向所在。谢 辞在即将结束毕业设计之际，感谢*老师在实验方面给予的指导和帮助，实验过程中的各个环节到最后的论文撰写，都是在陈老师的悉心指导和关怀下完成的。感谢*同学在查找资料和实验过程中提供的帮助，我们一起努力克服实验中的困难，才使得设计顺利完成；同时感谢大学三年来所有的授课老师和实验室老师们，正是这三年积累的知识才使我顺利完成此次论文；也感谢我的同班同学在生活学习等方面给予的关心。感谢家人三年来的付出，使我不仅顺利完成了大学教育学到了先进的文化知识，尤其化学方面的知识，提高了人际交往能力，综合素质和水平上了一个新台阶，为以后走上工作岗位打下了坚实的理论基础，还懂得了家庭的重要性，要学会奉献和付出，报答父母是我前进的动力。通过此次论文，我了解了纳米二氧化钛的制备方法及其光催化机理，拓宽了思路，使知识变得更加丰富；通过查阅的文献，了解了当前纳米技术的发展，通过克服实验中遇到的种种困难，提高了分析问题和解决问题的能力。再次衷心的感谢所有帮助过我的同学和老师，使我能够集中精力顺利完成论文，谢谢大家！参考文献1高濂, 郑珊, 张青红. 纳米氧化钛光催化材料及应用M. 北京: 化学工业出版社, 2002: 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The photo-catalyzed mechanism of TiO2 nano-materials under UV and visible light and their usages are described in this paper.KEY WORDS: TiO2 nanometer material; hydrothermal method; characterization; photo-catalysis; research progressPhotocatalysis material is that even, visible light irradiates go down untying chemistry matter of all kinds or kill once resemble having photocatalysis activity , being able to in the purple outside up bacteriums semiconductor materials, includes oxide photo-catalysis material, sulphide photocatalysis material and compound oxide photocatalysis material and their compound or adulteration material etc. The condition making use of photocatalysis material photocatalysis to be able to break up all organic compounds nearly ,having broad fair amount of confidence nature, and reaction mild , handles to facilitate, creation repeated does not contaminate 1 , organic waste water treatment has incomparable superiority to low thickness. Carey has waited to find that in the purple outside up irradiating down in 1976 2-3, has started nanometer TiO2 but the chlorine of messenger difficult to conquer the organic compo und polychlorinated biphenyl untying coming off semiconductor nanometer material catalyzes the new chapter that degradation applies only. Comparing with other semiconductor photocatalyst is compared with each other, TiO2 is innocuous , chemical property is stable, between whose valence band and conduction band the simultaneous crack can be up to 3.2 eV, photocatalysis effect is good, the maximum having accepted an insider shows solicitude for , becomes in common use catalysator of photocatalysis reaction middle. For this purpose, the main body of a book legal institutions all reaches superficial characteristics to TiO2 nanometer material water fever method , photocatalysis reaction mechanism and organic in photocatalysis degradation waste water do one as well as other aspect application study progresses brief sum up.1 hydrothermal follows reactive principle and meritThe morning making use of water fever to follow the condition simulating the earth in geological sciences applies already broadly, water can be both menstruum and the medium mineralizing the agent and pressure delivery as one kind of chemistry component under hot water law environment. That water heats up law is in the high temperature , reaction under high pressure environment inside the autoclave , adopt water to be reaction medium, dissolve or insoluble matter generally difficult to be able to be used dissolves, reaction may carry out serious crystal. By participating in the factor Xi reaction oozing and controlling a physical chemistry, realize the inorganic compound formation and change nature, now that preparation forms mark of tiny crystal only, under the control of pair of components or multiunit unfavorable factors such as being allotted powder , being overcoming some inevitable high temperature preparation disadvantage.The hot technology of water has two characteristics, one being whose relatively low temperature, two is to have carried out a component, have avoided in closing a container to be volatized. Preparation of the powder body has hydrothermal crystal method, hydrothermal combining method, hydrothermal breaking up method, hydrothermal dehydration method, hydrothermal thermal oxide method, hydrothermal deoxidation method, etc. under hydrothermal condition. People have developed hydrothermal electrochemistry and microwave hydrothermal combination in recent years. But the former models after hydrothermal and the electric field combines each other, the latter uses microwave to heat water thermal response system. But in general wet chemistry method compares, hydrothermal method is dispersed directly and fine powder of crystal experiences and observes, assume high temperature firing treatment, the powder body having avoided may take form reunites stiffly. The product that hot legal institutions of water prepares has purity height , disperse well , size scatters narrow but homogeneous , disadvantage is few , the crystal type is nice, the form charges waiting for a characteristic.2 TiO2 nano-materials prepared by hydrothermal and structural characterization 2.1 Hydrothermal SynthesisHydrothermal preparation of TiO2 nano-materials in general uses titanium alcoholate like TiO2 nanometer material or the titanium inorganic salt is that raw material water thermal response preparation passes. Affecting water thermal response major factor is: Solution concentration, solution pH value, the hot temperature of water and reaction time etc. Main TiO2 crystal existence three kinds crystal types, pedantic kind and intensity crystal that can affect TiO2 coming into being type. First, strong acidity medium and high temperature condition go down TiO2 beneficial to generating the rutile type , the neuter and weak acidity medium go down TiO2 beneficial to generating the sharp titanium ore type in the lower temperature; Weak basicity condition is beneficial to forming board titanium ore type TiO2. Secondly, different acid is able to lead to the crystal type generating diversity, both PO43-, SO42-and F-can form the thing fitting with titanium ion, aquation or the hydroxylation titanium ion matches the body in substituting an aqueous solution, the place ion forming lower being qualified for of symmetrical characteristic, TiO2 beneficial to generating the sharp titanium ore type. Zhang Yi Bing while 4-5 the mechanism taking three chlorinating titanium and urea as main raw material , taking form having adopt hot legal institutions of water to get the retile type TiO2 micron ball and film that the TiO2 nanometer stick is composed of and having brought forward outcomes; By having changed condition , preparation board titanium ore type TiO2 nanometer material; Take sulfuric acid titanium as raw material, preparation sharp titanium mineral type TiO2 nanometer material, and the TiO2 nanometer material attempting to use the sharp titanium mineral made by self type carry out the photocatalysis go into on environment foul water.2.2 The TiO2 structure superficial characteristics 17-22, 24-30Or being ideal photocatalyst under visible light is sharp titanium ore