近年来，随着半导体光电化学、材料制备等学科的发展，半导体光电化学处理废水的研究越来越受到人们的重视，并已取得可喜的进展。光催化氧化法具有强氧化性、有机物去除率高等特点，在去除有机物特别是有致癌作用的优先污染物方面，与传统技术相比具有其独特的优点。 本实验以汞灯为光源，以碱性品红染料为研究对象，首先研究了催化剂浓度、染料初始浓度、反应时间、pH和光强等因素对光催化氧化反应的影响，并采用溶胶-凝胶法进行了纳米TiO₂的制备。实验表明，自制纳米TiO₂比商品TiO₂有更高的活性。在此基础上，对纳米TiO₂的改性进行了一定研究，采用掺杂金属离子的方法来进一步提高TiO₂光催化剂的活性。XRD、TEM分析表明，自制纳米TiO₂平均粒径为20nm，掺铁纳米TiO₂平均粒径为15nm，且粒径分布更加均匀。最后，对太阳光催化、超声波预处理、碱性品红的降解动力学和光催化氧化的机理进行了一系列考察和讨论。 实验结果表明，纳米TiO₂光催化剂的最佳浓度为1.5g／l，染料初始浓度越低光催化氧化效果越明显，反应时液层高度越低效果越好，外加氧化剂和碱性环境有利于有机物的降解，本实验条件下，光强越大，有机物去除率越高；自制纳米TiO₂的活性远大于商品TiO₂。正交实验表明，自制催化剂可使碱性品红脱色率达96.7％，COD_Cr去除率达52.8％；掺铁TiO₂具有更好的光催化活性，最佳铁离子浓度为0.06％，掺铁TiO₂的光催化氧化反应使碱性品红的脱色率和COD_Cr去除率分别上升到98.8％和65％；紫外-可见光吸收谱图表明，掺铁TiO₂在可见光区有更高的吸收强度，在太阳光催化氧化实验中，掺铁纳米TiO₂具有较四川大学硕士学位论文好的效果，使碱性品红的脱色率达95%;超声波对TIO:光催化剂具有一定的分散作用，且超声时间越长分散效果越好，较低的超声温度和适当的超声功率也有利于催化剂的分散;碱性品红的光催化氧化动力学研究表明，在初始浓度较低时，表现为一级反应，而初始浓度较高时则为零级反应;碱性品红的光催化降解过程可以用Langmuir一Hinshelwood模型来描述，动力学方程为:₂2.659、上+0.603 Co（R=0 .9959）。关键词:光催化氧化碱性品红纳米TIOZ掺杂超声波