海洋在地球上扮演着十分重要的角色,与人类生活有着密不可分的联系。因此近年来人类活动对海洋环境造成的污染问题亟需解决。针对海水含盐量高、污染物种类繁多的特点,能够稳定高效且无选择光催化降解污染物的光催化剂TiO₂具有巨大的优势和应用前景。然而受其自身带隙宽度和量子效率的限制,TiO₂在弱可见光条件下的光催化活性并不理想。本文采用目前已稳定工业化应用的TiO₂光催化剂P25作为载体,首先采用溶剂热法制备金属和醇类还原的Ti³⁺自掺杂光催化剂,后分别采用一步溶剂热法和吸附相反应技术掺杂稀土金属离子和负载贵金属改性制备复合光催化剂。再然后探究制备的两种复合光催化剂在处理三种高盐工业废水中的应用。最后将催化剂负载到聚氨酯海绵上,并装入PP悬浮球制备TiO₂光催化悬浮球。采用TEM、XPS、XRD、FT-IR等手段进行表征。得到如下结论:（1）Zn、Al、Sn三种金属和乙醇、乙二醇、丙三醇三种醇类还原剂热还原制备的Ti³⁺自掺杂光催化剂,表面均出现无序化,无定型层结构,且生成了Ti³⁺和氧空穴,其中催化剂P25/Sn具有最高的可见光催化活性。（2）稀土La³⁺、Yb³⁺、Ce³⁺对P25/Sn掺杂使其带隙减小,产生氧空位和Ti³⁺,提高了可见光催化活性。在掺杂浓度范围内,催化剂La-P25/Sn的降解率随着掺杂浓度的增加而减小。催化剂Yb-P25/Sn和Ce-P25/Sn均在0.1%的掺杂浓度拥有最佳苯酚降解率。对比后三种稀土金属元素后得出Yb³⁺掺杂对催化剂改性效果最佳。（3）通过吸附相反应技术负载到P25/Sn表面的Au、Ag、Pt具有量子尺寸,金属与TiO₂表面SPR效应导致其带隙减小,从而增强其可见光响应性能,提高了对太阳能的利用率。在1%³%的掺杂浓度范围内,复合光催化剂的催化活性随着掺杂浓度的增大而增大。其中复合光催化剂3%Pt-P25/Sn具有最佳可见光催化性能,同时该催化剂具有良好的可重复利用性。（4）3%Pt-P25/Sn适合应用在农业高盐废水和印染高盐废水,而3%Ag-P25/Sn更适合应用在化工高盐废水中。硫酸PH=4,浸渍时间为24h条件下催化剂粉末几乎完全负载到聚氨酯海绵材料上。制备的光催化悬浮球对苯酚的降解率稳定达到87%,且具有良好可重复利用性。