随着全球工业化进程的加速发展,能源短缺和环境恶化的问题日益受到各国政府的关注。许多环境、化学以及生物领域的科技工作者都在致力于如何减轻、去除和避免环境污染的研究。纳米材料在该领域的应用越来越受到人们的重视,其中纳米TiO2的光催化氧化技术因其具有能耗低、反应条件温和、操作简便、可减少二次污染等突出优点而备受关注,已经广泛用于氧化水中的有机污染物。光催化氧化技术的应用还涉及到消毒、灭菌、除臭、致癌等领域。　　本文以导电玻璃为基体材料,利用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉技术成功地制备了具有光催化活性的纳米TiO2薄膜,并对其光电催化氧化的特性和应用进行了研究,获得较满意结果。本文具体工作如下:　　1.光电催化法研究纳米TiO2薄膜对葡萄糖的吸附行为　　采用浸渍-提拉法制备了TiO2薄膜电极,并以此为工作电极,建立了三电极光电催化体系。通过葡萄糖的降解实验,考察了光照强度、pH值等因素对光催化性能的影响。研究表明,葡萄糖在TiO2表面的吸附遵循Langmuir等温吸附模型,其吸附平衡常数K=6.43×104(mol·L-1)-1,为进一步研究TiO2对有机物的光电催化反应提供了一定的理论依据。　　2.电化学辅助纳米TiO2光催化降解糖的研究　　以浸渍提拉法制得的TiO2薄膜电极为工作电极,建立了三电极的电助光催化体系。选择蔗糖、葡萄糖、果糖三种糖作为降解对象,进行光催化研究。用毛细管电泳安培检测法对糖的降解情况进行检测。实验结果表明:外加偏电压可抑制光生电子-空穴的复合,提高TiO2的光催化效率,三种糖在短时间内发生明显的降解。　　3.纳米TiO2光电催化氧化法测定水中的COD　　以自制的纳米TiO2薄膜电极为工作电极,利用纳米TiO2光电催化氧化法在自型设计的薄层微型反应器内测定水中的COD,具有快速、准确、无二次污染的特点。考察了施加的偏电压、pH值、光照强度、支持电解质浓度对光电催化法测定COD的影响。最后,在上述优化条件的基础上进行了重现性实验和实际样品的测定。COD为0～300mg/L时与Qn有良好的线性关系,相关系数R=0.998,检出限为0.56mg/L,为新型在线自动COD测定仪的研制提供了很好的理论基础。　　4.基于纳米Cu/TiO2修饰的FTO电极的光电催化氧化法检测纯牛奶中的三聚氰胺含量　　基于纳米TiO2的光电催化氧化特性,本文建立了利用光电催化氧化法检测纯牛奶中三聚氰胺含量的新方法。三聚氰胺吸附到 TiO2薄膜电极表面时,在紫外光的照射下产生的光电流比空白电极的大。这个电流差与溶液中三聚氰胺的含量在1×10-5～2.5×10-7mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数R=0.9914,检测线为2.46×10-8 mol/L。该方法操作简单、灵敏,但是选择性不是很理想。