本文立足于我国SO₂污染的现状,采用纳米TiO₂作为光催化剂将SO₂转化为易处理的SO₃,意图开发一种经济、高效的脱硫技术。与传统的脱硫技术相比,光催化氧化脱硫技术具有能耗低、反应条件温和、操作简便、可减少二次污染等突出特点。本实验首先比较了动态连续反应体系及静态间歇反应体系间的差别,结果表明无论是动态连续反应体系还是静态间歇反应体系,SO₂都会发生光化学反应,只是静态间歇反应体系的催化效果要优于动态连续反应体系。其次,实验表明光催化氧化SO₂的反应符合一级反应,反应速率方程为ln C_t/C₀=—k_at。考察了影响掺Gd纳米TiO₂光催化氧化SO-2反应的因素,包括SO₂的初始浓度、反应温度和光强等。结果显示:（1）SO₂的初始浓度小于1200mg/m³时,光催化氧化效率随SO₂初始浓度的增加而升高,而SO₂的初始浓度在1200～2400mg/m³范围内时,随着浓度的增大,更长的反应时间,光催化氧化效率会降低;（2）在0～100℃的反应温度范围内,掺Gd纳米TiO₂光催化氧化效率随着温度的升高而升高,并且比纳米TiO₂的脱硫效率更快趋于稳定,而在100～200℃范围内温度对光催化反应效率的影响并不显著;（3）对于半导体光催化剂,只有当入射光的强度大于或等于其禁带能量时,价带电子才能发生跃迁,发生氧化还原反应。光催化氧化效率在光辐射达到一定值时,才可能激发光生载流子,发生光催化氧化或还原反应。在试验确定的光辐照强度的范围内,随着光辐射强度的增强,SO₂光催化效率亦随之提高;（4）反应到一定时间后（大概2小时）,低浓度的SO₂的光催化氧化效率都较稳定,不再随光照时间的延长而变化;但对于较高浓度的SO₂,反应到一定时间后（大概2小时）,随着光照时间的延长,光催化氧化效率有下降的趋势。纳米TiO₂作为光催化剂的反应中,光催化效率随催化剂使用次数的增加而递减。到反应一定次数后,纳米TiO₂已经起不到催化剂的作用了。对光催化氧化气相SO₂反应体系中失活的纳米TiO₂催化剂在超声波作用下用水进行清洗,并在70℃下干燥24 h,其光催化活性基本上能够得到恢复。