本文着重论述了一种独创的高催化活性纳米晶体TiO₂的低温制备技术——二次微波辐射辅助水热合成法的研究成果,其中包括:制备工艺条件,产品晶体的型貌特征及内部结构,粒径,比表面积、光催化活性及其影响因素等,用宏观动力学方程描述了二次微波作用下TiO₂纳米晶体的生长规律。同时也叙述了用溶胶—凝胶法和利用磁性微球包覆技术,将纳米晶体TiO₂负载在Fe3O4微米颗粒上,这两种纳米晶体TiO₂光催化剂的制备方法的研究结果,并与二次微波法制备的样品进行了全面的对比和综合评价。认为就光催化活性而言,二次微波法制备样品最高;磁性微球包覆负载法制备的样品次之,但其具有方便回收的特点;溶胶凝胶法制备的样品略逊于上两者。本文对用二次微波法制备的纳米晶体TiO₂为光催化剂,H2O₂为氧化剂和紫外光源组成的光催化氧化体系的高氧化性能进行了理论分析,并详细介绍了用这一氧化体系,氧化降解1-萘酚水溶液的研究成果,其中包括:理想的COD和TOC去除率,证明了二次微波法制备的纳米晶体TiO₂具有极高的光催化活性;通过对1-萘酚氧化降解中间产物定时、多点GC/MS检测数据的数理统计和分析,不仅证明了此氧化降解过程的复杂性,而且确认了在此氧化体系中1-萘酚氧化降解的反应的三条主要路径。另外,还介绍了自制蛇型管反应器,使用二次微波法制备的纳米晶体TiO₂为光催化剂,对含酸性络合黑和1-萘酚的高浓度模拟工业有机废水,进行光催化氧化连续降解实验研究的结果,降解指标达到较高水平。