文献综述#8194; 当前，纺织印染工业染色废水色度高 、成分复杂， 具有较大的生物毒性 、诱变性和致癌性，造成 了严重 的环境污染，危害人类生存环境 ．合成染 料具有稳定 性和结构多样性，降解难 度大，因此，染料 的脱色和降 解受到了广泛的关注．光催化氧化法处理 印染废水 是一种新颖而有前途的方法，具有低能耗 、易操作 、无 二次污染等优点．目前，用于光催化降解环境污染物 最受关 注的催化剂 主要是 SnO2 ，其催化活性高 、稳定 性好、对人体无害、可以重复使用，能有效去除大气和水的污染物而在工业废水处理方 法中应用前景很好,比如有机污染物的光催化降解、溶液中有毒重金属离子的还原和去除以及制造光伏电池等.SnO２ 在常温下禁带宽度为３.６eV,是一种 N 型半导体,其结构可控、可调,在光催化领域具有良好的应用前景,逐渐成为国内外研究的热点.分析了SnO２ 晶体结构及其掺杂、复合等改性方法,概述了SnO２ 及其改性材料在光催化制氢和光催化降解有机污染物领域的研究进展,阐明了诸多改性方法对促进 SnO２ 光催化性能的主要原因 是提高光生电子和空穴的分离效率,并指出SnO２ 基光催化材料目前存在的问题,对未来的研究方向做出了展望. 光催化材料在新能源开发、环境污染物治理等领域都具有重要的研究价值.目前开发和利用的光催化材料主要包括金属氧化物[１](ZnO[２]、TiO２[３-４]),硫 化物 (ZnS[５])、贵 金 属 半 导 体 (AgI [６]、Bi２O３[７]、Bi２WO６[８])和非金属半导体 (g-C３N４[９])等.TiO２ 和ZnO 能 带 较 宽,只 能 利 用 太 阳 能 中 ４％ 紫 外光[１０-１１].此外 Bi系材料中能带合适,但 稳 定 性 较差[１２].贵金属半导体能带适中,由于含有贵金属造 价高,不利于工业化和商品[１３].SnO２ 是一种常见的 N 型半导体,在常温下带隙宽度约３.６eV,合成工艺简单、稳定性好,结构和性能易于调控,通过简单改性就有良好的光催化性能,因此具有较强的 研究潜力[１４].近几年来 SnO２ 半导体 光催化材料的研究进展,重点对SnO２ 的物理改性、化学掺杂改性和微观结构调整等[１５]方面进行了分析和总结,并对 SnO２ 光催化材料的发展方向进行了展望. SnO２ 结构特点 SnO２ 是典型的宽带隙(Eg=３.６eV,３００K)N型半导体材料[１６],四方晶系金红石结构,属于 P４２/ mnm 空 间 群,晶 胞 参 数 分 别 为 a ＝４.７３７,c＝３.１８６,c/a ０.６７３,每 个 晶 胞 内 含 有 两 个 分 子SnO２.该 晶 胞 结 构 具 有 较 好 的 对 称 性,完 美 的SnO２ 晶体是一种绝缘材料.然而,晶态SnO２ 存在氧空 穴 和 间 隙 电 子,呈 现 出 N 型 半 导 体 的 质.SnO２ 由于具有透明导电的特性,以及良好的热力学、化学和机械稳定性,无生物毒性,可应用于光催化、导电玻璃、气敏传感等方面[１７-２０] 测试 吸光度：向 SnO2溶胶 中加入 10m g／L亚 甲基蓝溶 液，摇匀后放置于 自制光催 化反应器 中照射 (紫外灯 功率4Ow)，每间隔一定 时间用可见光分光光度仪在 最大吸收波长 A．~=664 nm处测定体系中染料的吸光 度，以去离子水作空 白对照；降解率：作吸光度与质量 浓度标准曲线(呈直线关系)，读出吸光度，计算光降解 率=(1-A／A0)x100％，式 中：A。

为试样光照前的吸光度， A为试样光照 t min时的吸光度． pH值 在强酸性条件下，溶胶 的光催化性能 最好，降解率达到 了 97．5％；在 中性条件下，降解率为 37．0％，催化效果不高；在碱性条件下，降解 率为 2O％， 考虑到紫外光照本身对亚甲基蓝降解 的影响，碱性溶 胶没有催化活性. 光照 时 间 随着光 照时间的延长，亚 甲基蓝降 解率不断提高，70 min时，降解率接近 80％，有较好的 降解效果．80 min后，降解率基本达到平衡 ，变化不大 ，当向亚 甲基蓝溶液中加入 TiO 溶胶时，亚 甲 基蓝迅速降解．由于亚 甲基蓝降解需要一定时间，光照 时间太短，不能完全分解，如果光照时间太长，则反应 接近平衡，再延长光照时间没有必要． 结论 1.亚甲基蓝溶液初始质量浓度影响降解率，质量 浓度过高使透光率降低，降解率也较低．增加 TiO：溶 胶用量和延长光照时间可 以提高染料的降解率． 2. SnO２ 禁带宽度较大,在光催化领域有着较大的潜力.而太阳光谱的能量主要集中在可见光区域,所以SnO２ 的改性方向应为降低其禁带宽度和增加其在可见光区域的吸收。

参考文献 [１] LiG,LiuX,AnT,etalPhotocatalyticandphotoelectrocata- lyticdegradationofsmallbiologicalcompoundsatTiO２pho- toanode:acasestudyofnucleotidebases[J]．CatalysisToday, ２０１５,２４２(２):３６３-３７１． [２] Kim H W,NaH G,KwonYJ,etal．DecorationofConanop- articleson ZnO-branched SnO２ nanowirestoenhancegas sensing[J]．SensorsandActuatorsB-Chemical,２０１５,２１９(３): ２２-２９． [３] Kim H,YangB．EffectofseedlayersonTiO２nanorodgrowth onFTOforsolarhydrogengeneration[J]．InternationalJour- nalofHydrogenEnergy,May１１,２０１５,４０(１７):５８０７-５８１４． [４] 严继康,曹加龙,黄思仁,等．TiO２/硅藻土复合材料的制备与 光催化性能研究[J]．昆明理工大学学报(自然科学版),２０１２, ３７(６):２８-３２,４２． [５] ParkS,Kim S,Ko H,etal．Light-enhancedgassensingof ZnSＧcore/ZnO-shellnanowiresatroom temperature[J]．J Electroceram,２０１４,３３(１-２):７５-８１ [６] LiuJX,LuanY L,AnC H,etal．Silveriodidenanospheres wrappedinreducedgrapheneoxideforenhancedphotocataly- sis[J]．Chemcatchem,２０１５,７(１８):２９１８-２９２３． [７] MohamedM M,AhmedSA．Pd-dopedβ-Bi２O３/Bi２Sn２O７hy- bridnanocompositesforphotocatalyticfluoreneoxidation:a greenapproachforthesynthesisoffluorenone/fluorenolmix- ture[J]．Microporousand Mesoporous Materials,２０１５,２０４: ６２-７２． [８] ZhangZJ,WangWZ,GaoEP,etal．Enhancedphotocatalytic activityofBi２WO６ withoxygenvacanciesbyzirconium do- ping[J]．JournalofHazardous Materials,２０１１,１９６(５):２５５- ２６２． [９] LiW,Feng C,DaiS,etal．Fabricationofsulfur-dopedg- C３N４/Au/CdSZ-schemephotocatal-sttoimprovethephoto- catalyticperformanceundervisiblelight[J]．AppliedCatalysis B:Environmental,２０１５,１６８-１６９(２):４６５-４７１． [１０] 段志刚,赵宗彦,李清玉,等．Ce-TiO２ 复合粉体晶相控制与光 催化性能研究[J]．昆明理工大学学报(自然科学版),２０１３,３８ (３):１７-２２． [１１] Lana-VillarrealT,BisquertJ,Mora-SeroI,etal．Experimental evidenceofa UVlight-inducedlong-rangeelectricfieldin nanostructuredTiO２thinfilmsincontactwithaqueouselec- trolytes[J]．JPhysChemB,２００５,１０９(２０):１０３５５-１０３６１． [１２] 赵媛媛．Bi２WO６ 和 Bi２WO６/TiO２ 异质结的制备及其光催化 性能的研究[D]．太原:太原科技大学,２０１３． [１３] 刘同宣．贵金属/半导体复合光催化剂的制备及性能研究[D]． 淮南:安徽理工大学,２０１５． [１４] 葛良胜,陈源,刘碧桃,等．静电纺丝法制备 SnO２ 多孔纳米管 及其光催化性能研究[J]．重庆文理学院学报(社会科学版), ２０１５,３４(２):１８-２１． [１５] 翟永清,赵倩,殷艳杰,等．纳米 SnO２ 的水热法合成及光催化 性能研究[J]．人工晶体学报,２０１５,４４(８):２１５０-２１５７． [１６] WangH,RogachA L．HierarchicalSnO２ nanostructures:re- centadvancesindesign,synthesis,andapplications[J]．Chem- istryofMaterials,２０１３,２６(１):１２３-１３３． [１７] 李杰．SnO２ 纳米材料的合成及其在光催化中的应用[J]．淮海 工学院学报(自然科学版),２０１５,３０(３):５４-５６． [１８] ChenD,XuJ,XieZ,etal．NanowiresassembledSnO２ nano polyhedronswithenhancedgassensingproperties[J]．ACS AppliedMaterialsInterfaces,２０１１,３(６):２１１２-２１１７． [１９] LiuX,Chen N,Han B Q,etal．Nanoparticleclustergas sensor:Ptactivated SnO２ nanoparticlesfor NH３ detection withultrahighsensitivity[J]．Nanoscale,２０１５,７(３６):１４８７２- １４８８０． [２０] ParkJY,ZhaoXG,GuHB．Synthesisandcharacterizationof SnO２nanostructureusingBombyxmori(L．)silkwormcocoon asbiomasstemplateforphotocatalyticreaction[J]．Materials Letters,２０１５,１４１(４):１８７-１９０．