文献综述
因工业生产快速发展而导致的水污染正日益严重影响社会经济的可持续发展。水中出现的污染物会破坏水生生态系统并威胁我们的健康，因此对水中有机污染物的高效处理越来越引起人们的关注。近年来，以半导体及衍生材料为媒介的光催化技术，由于其可持续、经济效益高等优点提供了一条有效治理环境污染的有效途径。TiO2比WO3、Fe2O3等半导体材料催化活性更高，也比ZnO、CdS等半导体光照吸收更加稳定不易产生光辐射，因此吸引了众多研究者的关注。
虽然纳米TiO2具有由于具有化学稳定性好、低成本、无毒、无污染等诸多优点，在污水处理、抗菌除臭、空气净化等方面有着广阔的应用前景。但是光生电子空穴的寿命仅有ns级别，因此所产生的光生电子空穴容易复合，量子效率低。此外，较宽的禁带导致TiO2仅对紫外光有响应，削弱了其在可见光领域的应用，因此，为了提高TiO2的光催化能力，必须对其进行改性处理。目前国内外研究的改性方法主要有：
1. 表面贵金属沉积 纳米TiO2表面沉积贵金属是一种可以分离光生电子-空穴对，延长该活性中心寿命的方法。通过贵金属在TiO2表面形成纳米原子簇，来改变TiO2内部电子布局，电子转移即会从费米能级较高的导带向贵金属扩散，直到两者的费米能级相同，这样肖特基势垒便会在贵金属与TiO2界面上形成。光生电子在贵金属原子簇上富集，同时光生空穴向TiO2晶粒表面迁移，
克服了电子-空穴的快速复合的缺陷。
2.半导体复合 通过使用匹配TiO2导带及价带的窄带隙半导体进行复合，对TiO2进行修饰和改善。两种或多种半导体复合之后，光生电子将从窄禁带宽度的半导体导带流入TiO2导带，提升光生载流子的分离效率，扩大了催化剂是光响应区域。
3. 离子掺杂 离子掺杂是在禁带引入杂质能级，被认为是提高半导体性能最有效的方法之一。离子掺杂一方面能提高半导体载流子的浓度，另一方面可以形成离子陷阱捕获电子和空穴，从而达到减少电子-空穴对复合的作用。离子掺杂还可以使TiO2催化剂光吸收出现红移现象，拓宽其在太阳光范围的应用。根据掺杂离子的不同，主要分为金属离子掺杂和非金属离子掺杂。
本课题将探索通过以锰为掺杂元素，探讨Mn/TiO2复合催化剂制备技术，尝试通过锰元素掺入到TiO2晶格达到提高TiO2的光催化性能。主要内容包括锰源的选择、制备工艺技术、样品表征分析、光催化试验，锰离子的掺杂、焙烧温度对TiO2 晶型、光催化活性的影响，通过试验研究得出最佳掺杂量、最佳焙烧温度等工艺参数，达到提高TiO2光催化活性的目的。
光催化技术在难降解有机物、微污染水等处理中相对于其他传统水处理工艺更具发展前景，能达到污染物无害化处理的要求，消除其对环境的污染以及对人体健康的危害。本课题的研究不仅可以培养我的思维能力、动手能力与创新能力，同时对环境保护具有积极意义。
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