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TiO2是一种性能良好的光催化剂,具有价廉、无毒、稳定性好、可多次回收重复使用、不产生二次污染等优点,已被广泛用于各类无机、有机废水和空气中有机污染物的降解,但TiO2自身的电子-空穴对无效复合率较高,太阳能利用率低且悬浮相中难以分离回收,使其实际应用受到了一定限制。为了提高Ti02纳米材料的光催化活性,解决催化剂的回收难题和满足应用需求,本文将具有强电子接受能力的多金属氧酸盐(POMs)引入到多层膜体系中,详细研究了层层自组装技术得到的平板多层膜的光催化性质。具体研究内容如下：第一章：概述了TiO2的晶体结构、光催化原理及研究现状；其次介绍了多金属氧酸盐的结构、发展历史、废水处理领域的应用及多金属氧酸盐和二氧化钛组合光催化降解有机污染物的研究进展：详细讨论了影响染料光催化降解反应速率的因素；介绍了LbL技术组装的POMs膜、TiO2膜和TiO2/POMs复合膜在光催化、电催化、电致变色和光致变色等领域的研究现状及最新进展；最后阐述了论文的选题目的和意义。第二章：以Keggin型多钨酸阴离子H3PW12040(PW12)和正电性的锐钛矿TiO2胶体粒子为研究对象,利用层层自组装技术制备了(TiO2/PW12)n复合薄膜,通过对甲基橙染料废水的降解评价负载在载玻片上的(TiO2/PW12)n复合膜的光催化性能。从紫外-可见光谱(UV-vis)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)表征可以看出,TiO2纳米粒子和PW12聚阴离子被成功的组装到了多层膜中。光催化实验表明,(TiO2/PW12)10多层膜的光催化活性显著高于(PSS/TiO2)10和(PAH/PW12)10多层膜,这种优异的光催化性能主要归功于TiO2和PW12之间的协同效应；此外,系统的研究了多层膜层数、甲基橙溶液的初始浓度和pH值等因素对复合膜催化效率的影响。结果表明当多层膜层数为10、甲基橙浓度小于15mg/L和溶液pH2.0时,(TiO2/PW12)n展现出最佳的光降解甲基橙活性。活性物种的作用研究发现活性空穴(h+)是甲基橙降解过程中的主要氧化性物种；动力学研究表明在(TiO2/PW12)n、(PSS/TiO2)10和(PAH/PW12)10三种膜存在下,水溶液中微量甲基橙染料的降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood表观一级反应动力学模型。通过LbL技术固载的催化剂解决了催化剂的回收难题,而且极大的降低了废水处理的费用,这在工业应用上非常重要。第三章：利用静电相互作用,Ti02纳米粒子和H4SiW12O40(SiW12)聚阴离子被成功的固定在了各种平板基底上。UV-vis光谱结果说明(TiO2/SiW12)n多层膜的组装是有规则的逐层组装过程,AFM和XPS表征结果再次证明硅钨酸和Ti02被成功地组装到了多层膜中。我们发现(TiO2/SiW12)n复合膜的光催化活性高度依赖于膜的厚度,催化活性随层数的增加显著增加,在n=8时,达到最佳光催化效率；为了检测多层膜对有机染料光催化降解效果,我们又选择了另外六种有色染料。研究发现无机盐NaCl和Na2S04的加入极大地抑制了甲基橙染料的降解,且硫酸钠的抑制作用强于氯化钠,主要归功于离子强度的增加促进了染料在水中的聚集或缔合；非离子表面活性剂C12E23的加入促进了甲基橙的光催化降解,而阴离子表面活性剂SDS的作用则与之相反。把催化剂固定在载玻片上解决了催化剂的回收难题,避免了因催化剂流失造成的二次污染。第四章：通过水溶液中染料甲基橙的降解反应,系统研究了层层自组装技术得到的TiO2/W10O32多层膜的紫外光催化活性,光催化实验表明甲基橙的降解率随着其初始浓度增加而降低,电子接受剂H202的加入加快了染料的降解速度,同时缩短了染料的脱色时间,动力学研究表明在过氧化氢存在下,甲基橙的光降解反应仍遵循表观一级反应动力学模型。