1972年,日本Fujishima和Honda发现TiO<,2>单晶电极光分解水,标志着多相光催化研究一个新时代的开始.半导体TiO<,2>以其无毒、催化能力高、氧化能力强、稳定性好一直被人们认为是最为有效的光催化剂.但是目前以TiO<,2>半导体为基础的光催化技术还存在几个关键的科学及技术难题需要解决,这些问题是(1)量子效率低.难以处理量大且浓度高的工业废水和废气;(2)太阳能利用率低.由于TiO<,2>半导体的能带结构(Eg=3.2eV)决定了其只能吸收利用太阳光中的紫外线部分;(3)光催化剂的负载技术.难以在既保持较高的光催化活性又满足特定材料的理化性能要求的前提下在不同材料表面牢固地负载上光催化剂.所以目前以TiO<,2>为基础的光催化技术离工业化还有一段相当长的距离.该文首先以空心下班微球为载体,四异丙醇钛为原料,采用溶胶—凝胶法(Sol-gel)制备出漂浮型负载光催化剂TiO<,2>/beads、TiO<,2>·SiO<,2>/beads,研究了焙烧温度、焙烧时间、浸涂次数、TiO<,2>晶型及比例、SiO<,2>含量、比表面等多种因素对TiO<,2>/beads、TiO<,2>·SiO<,2>/beads光催化活性的影响,利用SEM、TEM、XRD、XPS、TG-DTA、IR等对漂浮负载型光催化剂进行了表征,根据表征结果,探讨了影响光催化剂活性的机理.第二,为提高光催化剂对太阳能的利用率,抑制TiO<,2>表面光生电子—空穴对复合,提高光催化量子效率,采用球磨法制备出N掺杂型光催化剂TiO<,2-x>N<,x>及耦合型光催化剂WO<,3>/TiO<,2>、SnO<,2>/WO<,3>,利用UV-Vis漫反射光谱、XPS、XRD、TEM等对上述光催化剂进行了表征,根据表征结果,探讨了提高光催化活性的机理.第三,以有机磷农药作为有机污染物的代表,研究利用TiO<,2>/beads光催化剂降解有机磷农药的可行性.第四,以NO<,2><->离子及Cr(VI)离子作为无机污染物的代表,研究利用TiO<,2>/beads光催化氧化NO<,2><->离子及光催化还原Cr(VI)离子的可行性;探讨了不同pH值条件下NO<,2><->离子、Cr(VI)离子在TiO<,2>表面的吸附特征.