近年来出现的半导体光催化氧化技术是一种具有广泛应用前景的新兴环保技术，常用TiO₂，ZnO、Fe₂O₃、CdS等作光催化剂，但由于其响应波长范围窄，光生载流子复合过快而催化活性不高。通过各种改性或表面修饰的方法，能提高催化剂活性。本文采用sol-gel（溶胶-凝胶法）和直接浸渍法制备光催化剂，同时利用贵金属沉积，过渡金属离子修饰，膨润土改性，膨润土负载等方法，制备出两种在阳光下有较高活性的催化剂。在无H₂O₂作为电子转移体的条件下，这两种催化剂在阳光下10-20min即可将10mg／L的甲基橙降解至无色，降解率达90％以上；对于200mg／L的工业染料直接黑L-N、直接铜蓝BR以及其他常用染料，30-60min后，深色的染料溶液即可变至澄清无色，COD的去除率可达80％-90％，延长反应时间，COD去除率可达90％以上；对于400mg／L的直接黑L-N和直接铜蓝BR，50-60min左右，COD去除率可达80％以上。处理多种染料溶液和实际炼油废水也取得较好的效果。实验表明：①提高光催化氧化效率的关键是光催化剂的制备，增大催化剂的比表面、提高其吸附能力能使电子转移体有效地吸附于催化剂表面，抑制光生载流子的快速复合，产生足够多的强氧化性的·OH。因此，只要光催化剂的表面性能优良，吸附能力强，水中的溶解O₂也可成为良好的电子转移体，不加H₂O₂也能取得很好的处理效果。②通过改性膨润土负载、表面改性、敏化、掺杂活性组分能提高光催化剂的波长响应范围，使其向可见光扩展，进而提高光催化氧化效率。③以价格低廉的无机钛代替常用的价格高的有机钛，添加适当的活性组分，可以制备出负载于改性膨润土的性能优良、活性高、成本低、易于回收再用的光催化剂。④用制备的光催化剂在阳光下对实际印染工业废水和炼油废水的处理亦取得了良好的效果。