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摘要
基于修饰的高分子网络凝胶法，通过简单的工艺流程制备出高效的ZnO/TiO_2纳米复合光催化剂，并调节复合物中成分的比例优化了光催化剂的性能。研究结果发现，微量的TiO_2添加和高浓度TiO_2复合均改善了颗粒状ZnO纳米光催化剂的催化活性，它们在模拟太阳光照下对甲基橙的降解效率更高，增强的性能分别归因于表面氧空位缺陷增多和多元异质结结构增强的界面电荷转移引起的高光生电子-空穴分离率。此外，ZnO和TiO_2对亚甲基蓝和甲基橙的光催化降解存在一定的选择性，这与催化剂表面带电性和污染物分子的离子性有关。抑制剂实验表明催化剂表面形成的活性物种羟基自由基、超氧自由基和光生空穴均参与亚甲基蓝和甲基橙的降解反应，在甲基橙的降解反应中超氧自由基起主导作用。循环实验证实所制备的光催化剂具有较高的稳定性。为探索可能的实际应用，进一步研究了催化剂用量和污染物溶液的pH值对催化剂的光催化性能的影响。结果表明，催化剂用量的增加为污染物分子和入射光提供了更多的活性位点，提高了污染物降解效率；因碱性溶液含高浓度强氧化性的羟基自由基，催化剂在碱性环境中光降解污染物的效率明显提高。
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