非均相半导体光催化技术在水污染控制,尤其在处理废水中难降解有机污染物方面具有独特的优越性。本文主要研究了TiO₂及改性TiO₂纳米粒子光催化剂的制备与表征;研究了具有工业应用背景的胭脂红水溶液的光催化降解过程;另外,对光催化降解过程的动力学进行了初步探讨。 首先,以无机盐四氯化钛为原料,采用用共沉淀法制备了改性纳米二氧化钛光催化剂,并用TEM、XRD、DTA、IR等方法对其结构进行了表征。和纯TiO₂前驱体相比,掺杂TiO₂前驱体从未定型向锐钛矿转变以及锐钛矿结晶化的温度有了一定的提前;焙烧温度对改性纳米二氧化钛的晶型和平均粒径有很大的影响;掺杂TiO₂傅里叶变换红外光谱（FT—IR）中,没有出现与掺杂元素相关的吸收峰。 其次,研究了光催化剂用量、掺杂量、焙烧温度、制备反应时间、晶型、反应温度、胭脂红初始浓度对改性纳米二氧化钛光催化降解胭脂红水溶液性能的影响,发现掺杂pb²⁺和掺杂Zn²⁺的TiO₂光催化剂比纯TiO₂有更好的光催化性能;光催化剂质量在一定的范围内,光催化反应速率与光催化剂质量成一定的比例关系;锐钛矿相（约80%）和金红石相（约20%）的混合晶型的光催化剂有较好的光催化性能。