目前,水环境污染问题日益严重,以光催化技术为代表的高级氧化技术在该领域中的研究和应用越来越广泛,其中最常用的半导体光催化剂是TiO₂。本文主要对TiO₂进行改性,研究了改性后的光催化剂在紫外光照下的光催化性能。实验中,采用水热法以及联合煅烧法制备得到TiO₂-rGO复合光催化剂,在此基础上采用光还原沉积法制备了Au、Pd共修饰的TiO₂-rGO光催化剂,并对所制备的光催化剂进行了XRD、DRS、SEM、XPS表征。本论文考察了光催化剂的最优组成,包括复合光催化剂中rGO的最优含量以及复合光催化剂中贵金属Au、Pd的最优负载量。实验结果表明,光催化剂中rGO的最佳含量为3%,Au、Pd最佳负载量均为0.45%。实验中,以罗丹明B（RhB）和2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）为模拟污染物,进一步考察了所制备光催化剂的光催化性能及影响因素。结果显示,光催化剂的最佳使用量为1.0 mg/mL,其中Au、Pd共修饰的TiO₂-rGO的光催化降解性能最强,RhB降解效率达94.30%,2,4-DCP降解效率达86.62%（其中TOC降解率达46.89%）。此外,实验中还研究了溶液初始pH和污染物初始浓度对光催化效果的影响并对催化剂的稳定性进行了考察。结果表明,RhB和2,4-DCP的光催化降解最佳初始pH分别为7和6。光催化效果均随污染物初始浓度的增加而呈降低趋势。催化剂使用中显示出较好的稳定性。最后通过对RhB和2,4-DCP的降解动力学进行拟合,分析得到了降解动力学常数,并探讨了光催化剂降解有机污染物过程中的降解机制。