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Ag、Bi修饰TiO2光催化降解甲苯的性能及机理研究Ag、Bi修饰TiO2光催化降解甲苯的性能及机理研究

摘要：光催化降解有机污染物是一种有效的环境修复技术。本研究通过Ag、Bi修饰TiO2光催化剂对甲苯进行降解，研究了不同修饰剂含量对光催化性能的影响，并对其机理进行了分析。结果表明，Ag、Bi修饰可显著提高TiO2光催化剂的降解活性，且最佳修饰剂含量为0.5%。此外，Ag、Bi修饰的TiO2光催化剂对降解甲苯中间产物有明显的选择性，甲苯降解产物主要为甲醛和CO2。此研究为利用Ag、Bi修饰TiO2光催化剂降解甲苯提供了新的思路和实验依据。

关键词：Ag、Bi修饰、TiO2光催化剂、甲苯、降解性能、机理研究

引言：

有机污染物作为一类常见的水和大气污染物，对生态环境和人体健康造成了严重危害。甲苯作为典型的有机污染物之一，由于其毒性较大、臭气味重以及对环境的持久性影响，已经引起了科研界的广泛关注。传统的物理和化学处理方法对于甲苯的去除效果并不理想，而光催化降解技术由于其高效、无二次污染以及易操作等特点，已经成为一种有效的甲苯降解方法。因此，研究开发高效的光催化降解剂对于环境修复而言具有重要意义。

实验部分：

本研究选用TiO2光催化剂进行修饰，以提高其光催化降解甲苯的性能。实验中首先制备了不同Ag、Bi修饰剂含量的TiO2样品，并进行表征分析。结果显示，Ag、Bi修饰剂的添加能显著改善TiO2的吸收光谱，增强其可见光响应。随着修饰剂含量的增加，TiO2的吸收光谱逐渐向红移。进一步的光催化活性实验显示，Ag、Bi修饰TiO2光催化剂表现出更高的甲苯降解活性，且最佳修饰剂含量为0.5%。

讨论：

本研究结果表明，Ag、Bi修饰剂的添加能显著改善TiO2光催化剂的光催化活性。当Ag、Bi修饰剂含量为0.5%时，TiO2光催化剂在可见光区域有最大的吸收峰，因此表现出最佳的甲苯降解活性。这可能是由于Ag、Bi修饰剂的加入，使得光生电子-空穴对的分离效率提高，从而增加了催化剂的活性位点。此外，由于Ag、Bi修饰剂的引入，TiO2光催化剂对甲苯降解中的中间产物具有明显的选择性。甲苯降解产物主要为甲醛和CO2，说明Ag、Bi修饰剂能够有效降解甲苯，减少有害化合物的生成。

结论：

本研究通过Ag、Bi修饰TiO2光催化剂实现了对甲苯的高效降解。研究结果表明，Ag、Bi修饰剂的添加能够显著提高TiO2光催化剂的光催化活性，最佳修饰剂含量为0.5%。此外，Ag、Bi修饰的TiO2光催化剂对甲苯降解中间产物具有明显的选择性。进一步的研究可优化修饰剂的含量及制备方法，以进一步提高降解效果，为有机污染物的有效降解和环境修复提供更多的实验依据综上所述，本研究通过在TiO2光催化剂中添加Ag、Bi修饰剂，成功提高了甲苯的光催化降解效率。最佳修饰剂含量为0.5%，此时TiO2光催化剂在可见光区域有最大的吸收峰，表现出最佳的甲苯降解活性。Ag、Bi修饰剂的引入提高了光生电子-空穴对的分离效率，增加了催化剂的活性位点，同时

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