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采用亞甲基藍（MB）作為評價光催化劑催化活性的底物。亞甲基藍濃度與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關系，可根據(jù)其最大波長處（入=663.00nm）的吸光度變化得知其濃度的變化。
利用紫外-可見光譜儀測試配制好的的亞甲基藍溶液（光催化劑和降解底物達到吸附脫附平衡之后）光照前的初始吸光度A0（除去光催化劑），在可見光照射下光催化降解時間t后，測試亞甲基藍溶液的吸光度At（除去光催化劑），根據(jù)朗伯-比爾定律，亞甲基藍的降解率能夠通過如下公式來計算：
降解率=(A0-At)/A0*100%=(C0-Ct)/C0*100%
其中C0為配制好的的亞甲基藍溶液（光催化劑和降解底物達到吸附脫附平
Fe3+既是半充滿電子構(gòu)型的金屬離子，又跟Ti4+離子半徑相近，因此選擇Fe3+作為摻雜金屬離子，制備出Fe3+改性TiO2，以亞甲基藍為底物考察所制材料的光催化性能。
圖a和b為普通TiO2掃描電鏡照片 ，圖c為樣品沒有經(jīng)過處理直接干燥之后在掃描電鏡下的照片，圖d為樣品經(jīng)過乙醇洗去水分子再干燥之后在掃描電鏡下的照片
經(jīng)Fe3+改性后的TiO2不易團聚，分散性更好
左圖為Fe-T（乙醇洗滌之后再干燥的Fe3+改性二氧化鈦）與普通Ti02的吸光度對比
從200nm到500nm，1wt%Fe-T、2wt%Fe-T、3wt%Fe-T的吸光度均比普通Ti02高，直觀的反應出了Fe3+已成功的沉積在了Ti02表面
Fe3+的引入使得Ti02的光吸收能力提升，增大了Ti02對太陽光的利用效率，少量的Fe3+就能讓Ti02的吸光性質(zhì)發(fā)生改變
FeCl3改性二氧化鈦的紫外-可見漫反射光譜
不同F(xiàn)e3+吸附量的Fe-Ti與普通Ti02在500W氙燈的照射下，光催化降解效率對比結(jié)果直觀的反應Fe3+的引入使得Ti02的光催化降解效率提高，且2wt%為最佳理論吸附量
將普通Ti02用相同的制備過程（未引入Fe3+）處理之后得到0wt%Fe-Ti（未干燥），其光催化活性比普通Ti02的光催化活性低，這是由于Ti02在溶液中會有一定程度的聚集沉降，即Ti02不僅會在干燥過程中發(fā)生團聚，在水溶液中的團聚現(xiàn)象也會限制改性納米Ti02光催化性能的發(fā)揮
Fe-Ti光催化降解亞甲基藍降解效率
Fe(acac)3改性二氧化鈦的掃描電鏡照片
Fe(acac)3改性二氧化鈦的紫外-可見漫反射光譜
Fe(acac)3既能適當提高Ti02的光吸收能力又能增強其在水溶液中的分散性，即Fe(acac)3同時起到了改性劑和分散劑的作用
Fe(acac)3最佳理論吸附量是0.25wt% ，0.25wt%Fe(acac)3-T是普通Ti02光催化效率的1.5倍
Fe(acac)3改性二氧化鈦的光催化效率遠高于FeCI3改性二氧化鈦
Fe(acac)3改性二氧化鈦光催化降解亞甲基藍降解效率
Fe-Ti光催化降解亞甲基藍降解效率
將乙酰丙酮鐵改性二氧化鈦用不同方式負載Pt，用濕式浸漬法制備的催化劑記作I-Pt；用濕式浸漬法制備Pt /Ti02催化劑，然后用H2 /N2混合氣還原，還原溫度為300℃，時間為10 min，所得的樣品記作H-Pt；采用紫外光原位還原法制備所得的樣品記作S-Pt
由圖可以看出，濕式浸漬法制備的催化劑表面不存在金屬態(tài)的Pt (0)，Pt元素以氧化物PtⅡO以及氧化物PtIVO2的形式存在
3種不同方法制備的催化劑中，I-Pt表面主要是Pt氧化物；而S-Pt催化劑表面以納米金屬Pt為主，有少量Pt氧化物；H-Pt經(jīng)過熱致再構(gòu)和反應誘導再構(gòu)，表面基本都是金屬Pt
Pt/Ti樣品Pt 4f軌道XPS圖譜?
為了使鐵離子改性二氧化鈦上所負載的是金屬Pt，先用濕式浸漬法制備Pt /Ti02催化劑，再用H2 /N2混合氣還原，還原溫度為300℃
當Pt含量為0.5%時可制備出催化效率最高的催化劑0.5%Pt-0.25wt%Fe(acac)3-T（簡記為Fe(acac)3-T）
Ti02具有極好的穩(wěn)定性，其表面的?OH基團能增強Pt的抗中毒能力 ?
Pt/Ti樣品Pt 4f軌道XPS圖譜?
石墨烯中的Sp2雜化碳原子鍵合形成的共扼大π鍵，能夠?qū)梢姽膺M行響應，從而提高石墨烯氧化物/鉑金/乙酰丙酮鐵改性二氧化鈦對可見光的利用效率
石墨烯吸收的可見光中一部分從石墨烯中激發(fā)出電子，另一部分以光子的形式和石墨烯的晶格發(fā)生碰撞，轉(zhuǎn)化成熱量
石墨烯氧化物/鉑金/乙酰丙酮鐵改性二氧化鈦掃描電鏡照片
GO使得催化劑的吸光范圍拓展到了可見光區(qū)
可吸收380-780nm波長的全波長可見光
石墨烯氧化物/鉑金/乙酰丙酮鐵改性二氧化鈦紫外-可見漫反射光譜
GO中的Sp2雜化碳原子鍵合形成的共扼大π鍵，能夠?qū)梢姽膺M行響應，增強催化劑的光吸收能力
GO在復合材料中的含量為10wt%時，光催化降解亞甲基藍效果最好，10wt%GO-0.5%Pt-0.25wt%Fe(acac)3-T是0.5%Pt-0.25wt%Fe(acac)3-T光催化效率的1.4倍
GO對染料有強烈吸附作用，即使在染料濃度較低的環(huán)境下，GO-Fe(acac)3-T也能迅速接觸到染料分子并將其降解
普通Ti02 、GO-Fe(acac)3-T光催化降解亞甲基藍降解效率
易團聚
只在紫外光下有催化活性或只能吸收450nm以
下的波長，可見光下無凈化性能或凈化性能太弱
可見光下凈化性能太弱，容易被含氮和含硫化合物
分解的產(chǎn)物包圍而喪失凈化性能，凈化性能不持久
普通光觸媒團聚很嚴重
分散性好
可吸收全部可見光波長（380-780nm），可見光下催化性能很強
可吸收并分解低濃度的氣體污染物
可見光凈化性能強，吸附和徹底分解含氮和含硫化合物分解的產(chǎn)物，實現(xiàn)持久凈化
星幫尼納米復合光觸媒分散性非常好
鐵離子和石墨烯改性二氧化鈦，實現(xiàn)可見光響應
可見光下，光觸媒表面產(chǎn)生超氧陰離子自由基（?O2）和羥基自由基（?OH）
羥基自由基（?OH）的電負性（氧化性）幾乎可以分解所有的有機物，同時可以分解部分無機物
光觸媒即光催化劑，在凈化污染物的過程中，自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)
在化學反應前后都沒有發(fā)生改變，可持久凈化空氣
作用條件：可見光條件下
產(chǎn)物：水和二氧化碳
（1）吸附于光觸媒表面的水分子或OH- 被光生空穴氧化后，生成氧化能力和反應活性極強的羥基自由基（?OH ）：
H2O + h+ → ? OH + H+
OH- + h+ → ? OH
（2）光生電子需與受體O2 結(jié)合通過一系列反應生成? OH才能發(fā)生氧化還原反應，否則， h+與e- 只進行簡單復合 而無氧化還原反應的發(fā)生。
O2 + e- → ? O2
2 ? O2 + 2H2O → 2 ? OH + 2OH + O2
（3） 光生電子還可通過以下途徑生成過氧化氫自由基和過
氧化氫:
H+ + e- → H ? HO2 + h+ → HO2 ?
? O2+ H ? → H02 HO2 ? →O2 + H2O2
（4）過氧化氫又可以通過下列途徑生成? O
H2O2 + hγ → 2 ? OH
H2O2 + e- → ? OH + OH-
H2O2 + ? O2 → ? OH + OH- + O2
普通光觸媒團聚很嚴重
星幫尼納米復合光觸媒分散性非常好
其他材料安全性測試
噴涂到油漆、飾面板、墻面、地毯、窗簾、皮沙發(fā)和布藝沙發(fā)等材質(zhì)上，均不會起不良反應
碳、氫化合物，最終分解產(chǎn)物是二氧化碳和水
含氨、氮的化合物，最終分解產(chǎn)物是硝酸或者硝酸鹽
含硫、巰基的有機化合物最終分解產(chǎn)物是硫酸或者硫酸鹽
當大量硫酸鹽和硝酸鹽在納米二氧化鈦晶體表面殘留時，會把納米二
氧化鈦顆粒包圍起來，使其失去光催化性能
室內(nèi)常見的含氨、氮的化合物主要為氨氣（NH3），含硫、巰基的化合物主要為硫化氫（H2S）
為了驗證該納米復合光觸媒的凈化效果持久性，用甲醛、氨氣和硫化氫的降解實驗來驗證星幫尼納米復合光觸媒凈化效果的持久性
試驗環(huán)境條件：溫度（25±2）℃，相對濕度（50±10）%
實驗方法：
GO在復合材料中的含量為10wt%時，光催化降解亞甲基藍效果最好，10wt%GO-0.5%Pt-0.25wt%Fe(acac)3-T是0.5%Pt-0.25wt%Fe(acac)3-T光催化效率的1.4倍
將制備好的樣品玻璃板豎立放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入甲醛溶液使箱體中甲醛初始濃度為1.0mg/m3，開啟實驗艙內(nèi)的30W日光燈12h，然后關閉12h，再開啟日光燈12h，不斷循環(huán)往復；
每隔6小時檢測一次實驗艙內(nèi)的甲醛濃度并補充甲醛使實驗艙內(nèi)甲醛恢復至1.0mg/m3的濃度，如此往復96h；
96h后，將做完上述飽和試驗的樣品玻璃板取出在試驗條件下放置24h； 將飽和試驗的樣板重新放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入甲醛溶液使箱體中甲醛初始濃度為1.0mg/m3，開啟30W日光燈，48h后測試甲醛的降解率，即可得到純甲醛環(huán)境中凈化性能的持久性。
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NH3環(huán)境凈化效果持久性實驗：
將制備好的玻璃板A豎立放置于1 m 3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入氨水使箱體中NH3初始濃度為0.5mg/m3，開啟實驗艙內(nèi)的35W氙燈12h，然后關閉12h，再開啟氙燈12h，不斷循環(huán)往復；
每隔6小時檢測一次實驗艙內(nèi)的氨氣濃度并補充氨水使實驗艙內(nèi)氨氣恢復至0.5mg/m3的濃度，如此往復100天；
將飽和試驗的樣板重新放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入甲醛溶液使箱體中甲醛初始濃度為1.0mg/m3，開啟30W日光燈，48h后測試甲醛的降解率，即可得到含氮環(huán)境對星幫尼納米復合光觸媒持久性的影響大小。
H2S凈化效果持久性實驗：
將制備好的玻璃板B豎立放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入液體硫化氫使箱體中H2S初始濃度為1.0mg/m3，開啟實驗艙內(nèi)的35W氙燈12h，然后關閉12h，再開啟氙燈12h，不斷循環(huán)往復；
將制備好的樣品玻璃板豎立放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入甲醛溶液使箱體中甲醛初始濃度為1.0mg/m3，開啟實驗艙內(nèi)的30W日光燈12h，然后關閉12h，再開啟日光燈12h，不斷循環(huán)往復；
每隔6小時檢測一次實驗艙內(nèi)的硫化氫濃度并補充硫化氫液體使實驗艙內(nèi)硫化氫恢復至1.0mg/m3的濃度，如此往復100天；
將飽和試驗的樣板重新放置于1.0m3的實驗艙內(nèi)，往實驗艙注入甲醛溶液使箱體中甲醛初始濃度為1.0mg/m3，開啟30W日光燈，48h后測試甲醛的降解率，即可得到含硫環(huán)境對星幫尼納米復合光觸媒持久性的影響大小。
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