文献综述
全球经济的飞速发展带给人们舒适生活的同时也产生了各种环境问题，如有机废水污染问题，生活排污问题等，因此引起了人们的高度重视[1]。许多年来，人们一直寻找治理环境污染的方法，比如高温焚烧法、物理吸附法、微生物降解法，但是这些方法或多或少存在一些缺陷，他们不能从根本上治理污染物。半导体的光催化技术由于在环境综合治理、光解水制氢和绿色有机合成等方面有着巨大的利用价值而受到大家的青睐[2]。光催化氧化技术在环境污染物治理方面已显示出诱人的应用前景[3]。
二氧化钛因其高稳定性，无毒性且低成本被认为是非常理想的光催化半导体材料[4]。1972 年，Fujishima 和Hongda首次利用TiO2吸收太阳能发生光电催化反应现象，把水分解为氧气和氢气[5]。由此，TiO2光催化研究在环保领域内得到广泛的应用。在众多半导体光催化剂中，二氧化钛以化学性能稳定、氧化能力强、价廉易得、无毒无害以及在有机物降解过程中无二次污染的优点而备受关注[6]。
TiO2虽然是理想的光催化剂，但自身也有其局限性：由于TiO2具有较大的禁带宽度，光吸收只是限于紫外范围，而且光生电子-空穴[7]易重新复合，这些都影响了其对太阳能的利用率，影响其光催化效果[8]。为适应光催化技术发展的需要，需要进一步提高其催化活性。制备高活性光催化剂的关键问题是如何减少光生电子与空穴的复合几率以及扩展TiO2对光的吸收范围，故需要对TiO2进行表面修饰，以进一步提高光催化活性。
TiO2纳米管是TiO2的另一种形貌[9]。由于纳米管比纳米膜具有更大的比表面积，因而具有较高的吸附能力，可望提高TiO2光电转换效率、光催化性能，由于丝状形貌而具有良好的载流子迁移率，以及环境稳定性[10]。特别是如果能在管壁负载更小的无机、有机、金属或磁性纳米粒子组装成复合纳米材料，那将会大大改善TiO2的光电、电磁及催化性能[11]。
金属Pd很早就被人们所熟悉，并且是应用最为广泛的贵金属催化剂之一，作为一种新型的负载型催化剂，由于其具有较高的催化活性、良好的选择性和容易回收循环使用等特点，从而使人们对其产生了非常浓厚的兴趣[12]。经研究表明用Pd纳米粒子进行改性可以有效地分离光生电子 - 空穴对[13]。通过负载金属钯，使得TiO2表面存在金属，在金属和半导体界面处形成肖特基势垒，这有利于界面电子转移并随后促进电荷载体分离[14]。因此，整个系统的带隙能量降低，并且TiO2的可见光活性增强。
水热法是最有前景的纳米TiO2合成技术之一。水热合成TiO2纳米管大多都是以纳米TiO2粉末为前驱物，在高压釜，150℃水热条件下用NaOH溶液处理锐钛矿型TiO2制备纳米管，产物的均匀性好。Sun等认为水洗有助于纳米管的形成[15]。也有实验认为纳米管是在碱处理过程中形成的，随后的酸处理对纳米管结构的形成及其形状没有影响。王芹的研究结果表明，纳米管是在NaOH 水热处理过程中形成的，而不是在清洗过程中形成的，且其形貌与清洗时水溶液的pH 无关[16]。水热法不需要高温煅烧即可直接得到纳米材料, 产品形貌可控、粒径分布均匀、颗粒团聚少、晶粒发育完整, 是一种很有前途的经济、有效的纳米材料制备方法[17]。
目前，对二氧化钛负载贵金属复合材料的研究还是很少的，所以我们研究它的光催化活性是十分有价值的。可以用较低的成本、简便的方法、解决环境污染问题。
参考文献
