文献综述
随着工业的快速发展，水污染愈发严重。传统的生物处理并不能彻底完全地解决治理污水时遇到的问题。半导体光催化降解技术，由于具有清洁能源利用、低能耗、反应条件温和无二次污染等特点。二氧化钛因其化学性质稳定、价廉无毒和光催化性能较好等特点逐渐成为众多科研工作者争相研究的热门对象。尤其在废水处理、空气净化等环保领域得以广泛研究。但研究表明二氧化钛作为光催化剂其催化效率还不高，所以，目前研究者们正在致力于如何提高二氧化钛光催化效率。
大量文献报道离子掺杂是一种比较有效的提高光催化效果的方法[1-3]，如AsahiR和Choi[4-5]分别研究了阴离子和过渡金属离子掺杂于二氧化钛中的光催化活性，结果表明阴离子掺杂和部分过渡金属阳离子掺杂可以使二氧化钛的带隙变窄，使二氧化钛的吸收光范围扩展到可见光区；而大多数过渡金属阳离子则可以抑制光生载流子的复合从而提高光催化活性。
近年来，稀土掺杂引起了研究者的广泛兴趣。由于稀土离子具有特殊的4f电子的结构，使其具有一些特殊的发光和催化性质，如易产生多电子组态，其氧化物具有多晶型、强吸附选择性、热稳定性好以及掺杂后光催化剂的光吸收波段移向可见区等特点[6-8]。利用半导体TiO2光催化降解水中有机污染物已成为环境领域的研究热点。
但是，作为一种好的光催化材料，TiO2存在一些缺陷，主要表现在：(1)带隙较宽，仅能吸收紫外光，在可见光范围没有响应，对太阳光利用率低(约3%～5%)。金属离子掺杂是改进TiO2光催化性能的重要途径。朱晓玲[9]采用溶胶-凝胶法制备了Ru掺杂TiO2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM) ，X射线光电子能谱(XPS），紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征，以亚甲基蓝为模拟污染物，评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性。结果表明:Ru掺杂对TiO2纳米粉体的微观形貌没有明显影响，但抑制了TiO2锐钦矿相向金红石相的转变，也抑制了晶粒的长大；Ru掺杂能轻微促进TiO2表面活性基团T i-OH的生成；Ru掺杂未改变TiO2的吸收边带，但可大大提高TiO2对可见光的吸收能力；Ru掺杂降低了TiO2纳米粉体的可见光催化性能。何春萍[10]用溶胶-凝胶法制备了掺杂Nd3 的纳米TiO2，用XRD和DRS测定了其晶型和光吸收能力，并以活性黄(KE-4RN)为液相有机污染物研究了样品的光催化活性，发现Nd3 掺杂抑制了TiO2晶相的转变和粒径的增长，增强了光吸收能力。活性试验结果表明，Nd3 掺杂可提高TiO2的光催化活性，并且当掺杂量为1.5%时，光催化活性最好。而有关Na 掺杂TiO2光催化剂的研究报道则几乎未见报道。
本课题拟通过Na 掺杂提高TiO2的光催化性能，所以本论文尝试以纳作为掺杂元素，就Na /TiO2复合催化剂的制备工艺技术、性能与应用开展试验研究，探讨通过钠离子的掺杂提高TiO2的催化性能。这个研究不仅可以提高我们的思维能力、动手能力与创新能力，同时对环境的保护和改善有积极作用。对开展废水治理研究具有较大的积极意义和现实意义。
参考文献：
[1]方世杰,徐明霞,黄卫友,等. 纳米 TiO2光催化降解甲基橙[J]. 硅酸盐学报, 2001, 29(5): 439–442.
[2]方明, 高基伟, 申乾宏, 等. 锐钛矿晶型TiO2溶胶的精细结构及其光催化活性[J]. 硅酸盐学报, 2006, 34(4): 438–441.
