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由于受量子尺寸效应、量子隧道效应、界面效应等影响，纳米二氧化钛具有不同于传统的晶体和非晶体的独特性质。在纳米尺寸范围内（1-100nm）粒子的结构既不表现为非晶体的无序状态，也不像晶体那样长程有序。纳米二氧化钛的表面原子与总原子个数之比、比表面积、表面晶格缺陷的密度等随尺寸的减小而增大，这更能提高二氧化钛的活性。纳米二氧化钛的导带和价带由块体材料中连续的能带过渡为分立的能级，出现有效禁带宽度（即量子尺寸效应），从而可以使某些难于在体相催化剂上或在缓和条件下进行的有机物矿化得以实现，同时还能提高对某产物的选择性。二氧化钛配位数是6，空间结构是八面体型，钛原子都是八面体地被6个几乎等距离的氧原子所配位。而纳米二氧化钛内部微结构几乎与传统的晶体结构基本一致，只有纳米二氧化钛是极少的分子组成点群，每个晶体又包含有限个晶包，晶格点阵发生一定程度的弹性畸变，使空穴和电子不易复合，能提高活性。在光照射下，能在二氧化钛表面纳米区域内形成亲水性及亲油性两相共存的二元纳米界面结构。
二氧化钛的优势在于其吸收紫外光性能强，禁带和导带之间的能隙大，光生电子和空穴的还原性和氧化性强，化学性质相对稳定，并且被认为是具有应用潜力的光催化剂。同时二氧化钛活性炭复合体具有强光催化性能，原因是借助活性碳的吸附作用，对水中极低浓度的污染物进行快速的吸附净化和表面聚集，为光催化反应提供了高浓度环境，加快了污染物光催化降解反应的速率，而且将反应的中间副产物吸附并转移到二氧化钛而使有机物完全净化，二氧化钛的光催化作用时被活性碳吸附的污染物向二氧化钛表面迁移，使活性碳的吸附能力得以恢复，从而实现了活性碳的原位复生，这种催化剂与载体的相互作用增强了二氧化钛活性炭复合体的光催化性能和使用寿命。
但是二氧化钛在可见光区无吸收，而紫外光只占太阳能的极少数，从能源利用方面来说，我们需要找到能利用可见光的光催化材料。
1.2可见光催化技术
可见光催化技术即用可见光催化剂有效地利用清洁、安全和丰富的太阳能转化为化学能，不仅可以解决人类面临的能源危机，而且也将解决日益严重的环境污染问题。
目前有关紫外光照射半导体进行光催化反应已有较为详细的报道，而有关可见光照射进行的可见光催化反应鲜有报道。可见光催化机理与传统的紫外光催化机理大致相同，唯有其电荷传输与分离机制不同。论文网
1.3硫化镉概述
1.3.1硫化镉的理化性质
硫化镉的分子量为144.476，是一种桔红色晶体或无定形物。熔点大于999℃，相对密度为4.82，相对折射率为2.51。微溶于水，微溶于乙醇，溶于酸，易溶于氨水，受高热时分解产生有毒的硫化物烟气。
1.3.2硫化镉的作用和用途
用于搪瓷、玻璃、陶瓷、塑料、油漆着色。
硫化镉广泛用于搪瓷、玻璃和陶瓷的着色。也用于涂料、塑料行业，还用作电子荧光材料。硫化镉几乎适用于所有树脂的着色，在塑料中呈半透明性。含硫化锌的浅色类硫化镉用于聚乙烯中，应尽量缩短成型加工时间，因为硫化锌会促进聚乙烯塑料分解而呈绿色。硫化镉在室室的稳定性不如镉红，多用于室内塑料制品。硫化镉不宜与含铜或铜盐的颜料拼用，以免生成黑色的硫化铜或绿色的硫酸铜。硫化镉与蓝色的颜料拼混可得到绿色。
1.3.3硫化镉的危险性
健康危害：
（1）急性中毒：吸入后引起呼吸道刺激症状，可发生化学性肺炎、肺水肿；误服后可引起急剧的胃肠刺激症状，有恶心、呕吐、腹泻、腹痛、里急后重、全身乏力、肌肉疼痛和虚脱等；