以提高纳米TiO₂光催化技术的实用性为目的,使用钛板和活性炭为载体制备了TiO₂/Ti和TiO₂/AC负载体系,以PEG模拟废水为处理对象对各体系的负载条件和改性条件进行了研究,对PEG的光催化反应动力学和降解机理进行了探讨,并对TiO₂/Ti体系处理腈纶废水的可行性进行了研究。分别使用活性TiO₂粉末负载法和溶胶-凝胶法制备TiO₂/Ti体系,并用Fe³⁺、Ag⁺、Pt4+、Ce³⁺、La³⁺、Y³⁺六种金属离子进行掺杂改性,结果表明活性TiO₂粉末负载法制得的TiO₂/Ti体系效果较好,其最佳制备条件为:镀膜层数3层,TiO₂浓度10g L-1,pH值7,羧甲基纤维素钠浓度3g L-1,焙烧温度600℃,6种改性离子中Ag⁺的改性效果最好,其最佳掺杂量为0.07%,该改性体系对PEG模拟废水2.5h的COD去除率为84.8%。溶胶-凝胶法制备的最佳条件为:镀膜层数8层, pH值3,焙烧温度700℃,焙烧时间2h,6种改性离子中Ag⁺的改性效果最好,其最佳掺杂量为0.3%,该改性体系对PEG模拟废水2.5h的COD去除率为79.5%。XRD分析表明TiO₂在钛板上的负载和金属离子的掺杂都抑制了TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转化,最佳条件下锐钛矿相与金红石相的比例约为7﹕3。活性TiO₂粉末负载法制备TiO₂/AC光催化体系的最佳条件为:负载时间3min,TiO₂浓度10g L-1, pH值7,焙烧温度400℃,6种离子中Ag⁺的改性效果最好,其最佳掺杂量为0.07%,该体系对PEG模拟废水2.5h的COD去除率为88.2%。上述体系都具有很好的稳定性,重复使用30次后其光催化处理性能基本没有发生变化。色谱-质谱联机分析表明PEG的光催化反应是一个大分子生成小分子然后被矿化的过程。TiO₂/Ti体系对PEG的光催化反应符合零级反应动力学模型,而TiO₂/AC体系的反应符合一级反应动力学模型。实验中制备的TiO₂/Ti体系对腈纶废水有很好的处理效果。对干法腈纶废水6h的COD去除率达到了79.0%,且使废水的B/C值由0.22提高到了0.89;对外排腈纶废水6h的COD去除率为54.8%,且使废水的B/C值由0.11提高到了0.34。TiO₂/Ti体系处理腈纶废水在技术上是可行的。