文献综述
这些年来，社会在不断地发展，工业化水平也是越来越高。随之而来的代价就是各种污染现象频发[1]。如水污染，空气污染等污染程度的加深，不仅给人们的生活带来威胁，更严重影响着人们的健康[2]。
由于具有无毒、原料价廉易得，化学稳定性强等优点，TiO2纳米材料作为一种环境友好功能材料备受关注[3-5]。TiO2材料目前被广泛应用于解决日益严重的环境和能源问题，如空气净化[6]、污水处理[7]、光解水制氢等[8]。然而，由于纳米TiO2禁带宽度较大，对光的吸收仅限于波长较短的紫外线区，TiO2材料只对仅占太阳光3-5%的紫外光具有响应性[9]，限制了纳米TiO2对太阳能的利用。另外，纳米TiO2的光生载流子很容易复合，降低了光电转换效率，从而影响了纳米TiO2光催化的效率[10]，因此如何解决上述问题一直是科学界重要的研究课题。
随着纳米材料的发展，纳米级TiO2替代大部分微米级TiO2已经成为一种必然趋势。然而精确控制纳米TiO2的形貌和晶型仍是研究的重点。表面改性和掺杂是提高其光催化活性的有效途径[11]。纳米TiO2在基体中能否以纳米级分散及其与聚合物分子链间的相互作用力是其改善复合材料性能的关键因素。不同含量、表面处理和形貌的纳米TiO2对复合材料性能的影响还需要进一步研究[12]。纳米TiO2制备和分散技术的不断成熟及纳米TiO2复合材料研究的不断深入，相信更多的研究成果将不断出现，纳米TiO2复合材料的应用也会越来越广泛[13]。
本课题研究的二氧化钛纳米管负载铂复合材料具有局部等离子共振特性。可见光照射金属表面时，其表面自由电子受光波作用发生共振，增强其周围振荡电场，导致从金属表面流向半导体导带的电子易于激发，从而提升其在可见光下的催化效率。此特性可应用于表面拉曼增强、金属表面荧光增强及纺织中的染色等[14，15]。金属与半导体接触形成的肖特基型光催化剂，具有较低的界面定压和整流特性，可以通过控制电子的产生和流向[16]，使光催化氧化，还原反应分步骤进行，拓展可见光响应，提升电子-空穴对分离效率和量子效率。因此对于TiO2负载铂复合材料光催化氧化具有指导意义。
金属铂在药品生产[17]、燃料电池[18]等领域有着重要作用。铂基催化剂既可以催化氧化反应也可以催化还原反应。通常选择一个强有效的支撑体将铂负载在载体上，来提高铂的分散度，增强催化剂的催化活性。金属铂资源匮乏、价格昂贵，需采取适当的制备方法来减少铂金属粒径大小，以及增大其在载体上的分散度，铂利用率和催化剂的活性。本课题采用水热法[19]，水热法是模拟地热反应条件而人为创造的一种环境，使一些原本难以溶解的物质在此高温高压环境中发生反应或重结晶等变化的方法。该方法经过多年的发展，已经变成一种十分成熟的制备各种纳米材料的通用方法，并表现出诸多优势，比如:设备简单易维护、反应速度快、可控性强、通用性好和产物均匀等。采用水热法制备纳米材料时，将反应物装入密封反应釜中，通过加热和保温，使反应物在一定的高温高压环境下发生反应而生成目标产物，通过调控反应物的组成、浓度、pH值、加热温度和保温时间等参数可以方便的调控产物的形貌、结构和组成，从而调控其各项性能[20]。实验中以纳米管为载体，负载金属铂，通过水热反应合成二氧化钛纳米管负载铂复合材料，得到的纳米管负载金属铂催化剂可以应用于环境治理、石油化工等领域[21]。目前，对二氧化钛纳米管负载金属的研究还很少，因此研究二氧化钛纳米管负载铂复合材料的合成及其光催化性能是一项十分有意义的课题。
参考文献：
[1]Chu H, Fan X, Wang W, et al. Quantitative evaluation of heavy metalsrsquo; pollution hazards and estimation of heavy metalsrsquo; environmental costs in leachate during food waste composting[J]. Waste Management, 2019, 84: 119-128.[2]赵文金, 侯慧杰,刘萍,等.负载型TiO2光催化在污水处理中的应用[J].功能材料,2019,50:1035-1046.
[3]王亮.TiO2纳米管的制备、表征及光催化性能研究[D].湘潭大学,2016.
[4]郝泽芃.纳米材料及其技术的应用前景探讨[J].科技经济导刊,2018,26:66.
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