随着现代化工业的发展,通过各种途径进入水体的化学合成物的数量和种类急剧增加,对水环境造成了严重的污染。TiO₂光催化氧化技术作为一种高效氧化污染处理技术已经成为当今环保技术领域研究的热点。目前TiO₂光催化剂在污染治理过程中仍存在对可见光的利用率低、光催化效率不高以及难以重复使用等问题。本研究以提高TiO₂的光催化性能及其重复使用率为目的,探索了纳米TiO₂的制备条件和贵金属离子Ag+和稀土离子Ce3+对TiO₂催化剂光催化性能改善;以陶瓷、玻璃为载体对Ag+和Ce3+共掺杂改性的TiO₂光催化剂进行负载研究,并应用负载改性后的催化剂对甲基橙和苯酚模拟废水进行降解试验,并用扫描电镜（SEM）对改性、负载后的催化剂显微结构进行表征。主要结论有以下几点:（1）采用正交试验对纳米TiO₂光催化剂的制备条件研究结果表明:当制备中V（H2O）:V（HNO3）:V（C2H5OH）:V[Ti（OC4H9）4]=0.3:0.04:3.5:1时所得的TiO₂催化剂的催化活性最高,几种因素对TiO₂光催化性能的影响大小顺序为:水的用量>硝酸的用量>乙醇的用量。（2）离子掺杂改性研究表明:对于Ag+掺杂改性的TiO₂光催化剂,其结构致密、晶粒比单纯的TiO₂小,且颗粒均匀。当Ag+掺杂浓度为0.03%、焙烧温度为400℃、焙烧时间为4 h时,TiO₂的光催化活性最高。对于Ce3+掺杂改性的TiO₂光催化剂,其结构较Ag+掺杂改性的TiO₂更致密、晶粒更小、更均匀。当Ce3+掺杂浓度为0.03%、焙烧温度为500℃、焙烧时间为4 h时,其光催化活性最高,且高于Ag+掺杂改性TiO₂。对于Ag+和Ce3+共掺杂改性的TiO₂的光催化剂,当共掺杂浓度为0.05%,其中m（Ag+）: m（Ce3+）=1:3,焙烧温度550℃、焙烧时间为4 h时为所制得的共掺杂TiO₂,其结构较Ce3+掺杂改性TiO₂更致密、晶粒更小、更均匀,催化剂效果最佳,且高于Ce3+掺杂改性TiO₂。（3）载体负载T-AC研究表明:对于陶瓷负载的光催化剂,T-AC在陶瓷表面成膜情况良好,晶粒度比较小,当涂膜次数为3次时对浓度为10 mg/L的甲基橙的降解效率最高（84.5%）;对于玻璃负载的光催化剂,玻璃表面形成了T-AC涂层,分布比较均匀,当涂膜次数为4次时甲基橙降解效率最好（73.3%）。陶瓷作载体负载T-AC的性能要优于玻璃。（4）T-AC/陶瓷对甲基橙模拟废水的降解研究表明:在初始浓度为10 mg/L、pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、反应温度为30℃,紫外灯照射时间4 h条件下,甲基橙的降解率最高可达85.9%。（5）T-AC/陶瓷对苯酚废水的降解研究表明:当苯酚初始浓度为10 mg/L,反应液的初始pH为2,光催化剂T-AC/陶瓷用量为7 g/L时,苯酚的降解率可以达到80.9%。（6）T-AC/陶瓷使用寿命研究表明:T-AC/陶瓷催化剂连续使用10次对甲基橙废水和苯酚废水进行降解试验时甲基橙降解率最高为85.9%,最低为80.3%,平均为83%;苯酚降解率最高为80.9%,最低为75.2%,平均为77.8%,10次降解试验中甲基橙和苯酚的降解率变化均不大,呈波动性变化,即T-AC/陶瓷催化剂有较好的使用寿命。（7）反应动力学研究表明:当甲基橙与苯酚的初始浓度比较低时,T-AC/陶瓷对甲基橙与苯酚的光催化降解过程都符合表观一级反应动力学规律。