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纳米TiO2虽有众多优点,但其禁带宽度高,只能利用紫外波段(λ<387nm)光才有较高的光催化活性,且粉末状催化剂在大规模的反应器中难以全部处于悬浮,在后处理与回收过程中存在耗能高与二次污染等问题。本文利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法将上转换荧光材料与纳米TiO2进行复合,采用浸渍提拉法以载玻片和玻璃纤维为基体制备复合材料薄膜,考察了在可见光作用下对有机污染物的光催化性能。采用Sol-Gel法制备出TiO2粉体、Pr3+:Y2SiO5粉体及Pr3+:Y2SiO5/TiO2粉体。运用XRD、SEM、粒径、荧光光谱仪等研究发现,TiO2为锐钛矿相、Pr3+:Y2SiO5为低温相X1型；TiO2粉体的平均粒径为1.66μm,比表面积为231.60 m2/g;上转换荧光材料平均粒径为3.42μm,比表面积为12.34 m2/g;复合材料粉体平均粒径为1.46μm,比表面积为127.90 m2/g; Pr3+:Y2SiO5粉体在波长488 nm光激发下,荧光范围在279～350 nm。分别以载玻片、玻璃纤维为载膜基质,采用浸渍提拉法制备出复合薄膜及TiO2膜。研究发现,两种薄膜中TiO2均为锐钛矿相、Pr3+:Y2SiO5为X1型。其中载玻片为基质的Pr3+:Y2SiO5/TiO2薄膜比表面积为26.71 m2/g,厚度为25 μm。将制备出的两种复合薄膜在可见光下分别对亚甲基蓝(MB)及硝基苯进行光催化降解实验,结果表明：以载玻片为基质的复合薄膜涂覆5层、催化剂用量为0.442g、光照强度100 W、污染物初始浓度为5 mg/L时,对MB 12h的去除率最高为95.7%,重复利用四次后为67.8%;用量为0.442 g、光照强度100 W时对5 mg/L硝基苯的12h去除率最高为80.1%,重复利用四次后为57.6%。以玻璃纤维为基质的复合薄膜对初始浓度为5 mg/L的MB溶液在可见光强度100 W、催化剂用量0.45g条件下12 h去除率达到98.1%,重复利用四次后为82.2%;对初始浓度为5 mg/L的硝基苯溶液在光照强度140 W、催化剂用量0.4 g、初始pH=3.5条件下12h去除率为87.2%,重复使用四次后为69.7%。可见光下降解两种污染物的动力学符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型。光催化12h内,动力学特征分4个阶段,每个阶段都符合拟一级动力学规律且反应速率常数都呈现先减小后增加的趋势。最后,对不同形态催化剂材料的可见光降解性能对比发现：以玻璃纤维滤膜为基质的复合薄膜性能最好,其次为载玻片制备的复合薄膜,上转换复合材料粉体虽然具有较大的比表面积,但在光催化降解过程中难以全部处于悬浮状态,导致部分催化剂不能有效接触光照而没有催化活性。对于负载于玻璃纤维滤膜或载玻片上的TiO2膜性能很差,是由于可见光难以有效激发TiO2发挥降解作用。