为了解决光催化反应量子效率低和太阳能利用率低的问题，同时使材料具有产生空气负离子、活化水等功能，研究制备了光子-离子协合催化材料(简称协合材料)。本文借鉴本实验室的前期工作，采用溶胶-凝胶法制备出稀土掺杂纳米TiO<,2>溶胶，再与电气石粉体复合，制得了协合催化粉体。以此为基础通过添加含Th元素的稀土溶液或回收利用含Th的稀土废渣制备出协合材料。 利用X射线衍射、扫描电镜、电子自旋共振等手段对协合催化粉体和协合材料进行了表征。结果表明：稀土Ce掺杂纳米TiO<,2>颗粒较均匀的复合在电气石颗粒表面，电气石颗粒分散较好，没有出现正负极首尾相连的现象；在紫外、可见光、辐射条件下协合材料均有较强的产生自由基和负离子的能力。 本文为了进行内燃机节能减排应用实验，分别采用可燃纤维网造孔成型工艺、模具挤压成型工艺、滚动造粒成型工艺制备了微米多孔陶瓷板、蜂窝陶瓷材料和微孔球粒陶瓷，用于对柴油和空气进行催化活化。经过材料催化活化，柴油的温度升高了0.6℃，密度减小了1.5﹪，运动粘度减小约12﹪；通过ESR波谱分析，柴油中的一些分子转化为活性粒子，这些性质的变化利于燃烧和减少NO<,x>、 CO等污染气排放。 本文选择MnO<,2>作为提高材料远红外辐射能力的的着色添加剂，提出并初步探讨了光子一离子协合催化的作用模型与反应机理。

    doi：
    10.7666/d.y1082476
    关键词：
    光子催化 协合材料 节能减排 催化材料
    作者：
    王圣威
    学位授予单位：
    北京交通大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料学
    导师姓名：
    金宗哲
    学位年度：
    2006
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ426.6
    在线出版日期：
    2007年09月09日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）