本文主要以零维颗粒状催化剂(P25)为参比,对比研究了一维TiO2纳米管对X-3B的光催化降解性能,以及在超滤过程中的分离回收特性。采用水热法制备的TiO2纳米管的直径约为10nm、长度为30-80nm,通过XRD分析为锐钛矿相。在光催化反应过程中,考察了pH和催化剂浓度对染料脱色率的影响。结果显示,TiO2纳米管降解X-3B的最佳实验条件为pH=4.5、催化剂浓度=0.5g/L。且在此最佳实验条件下,TiO2纳米管对X-3B的脱色率在光照75min内可达94.6%,稍低于P25的96.1%；另外TiO2纳米管对X-3B的整体矿化率在光照90min内达66.5%。为了进行催化剂的分离和回收,采用PES超滤膜对光催化实验后的反应液进行过滤。分离过程中对比考察一维TiO2纳米管和零维P25在分离效率、回收效率、膜污染和重复利用方面的差异性。结果显示,虽然零维P25和一维TiO2纳米管都可以被PES超滤膜100%截留；但是TiO2纳米管在分离过程中所引起的膜通量衰减要比P25所引起的膜通量衰减小得多,所以Ti02纳米管的应用能有效地缓解膜污染。此外TiO2纳米管在三次回收中的回收效率分别为67%、46%和44%,高于P25的49%、37%和21%；由于独特的一维形貌和较大的比表面积,TiO2纳米管在重复利用中的催化活性也更稳定。