近年来,以纳米TiO₂光催化剂为代表的光催化氧化技术是一种新型的污水处理技术,因其具有成本低,无二次污染,高效,光化学性质稳定等优点而受到广泛关注。然而TiO₂的电子-空穴容易复合,量子效率低,可见光利用率也较低,这些缺点限制了它的广泛应用,本文利用染料进行敏化对TiO₂进行改性,提高其光响应范围,从而提高光催化效率。本论文利用P-25型TiO₂作为催化剂对模拟苯酚废水进行光催化处理,研究了其在可见光下的光催化性能。探讨了催化剂用量,苯酚初始浓度,光源,PH值等外部因素对TiO₂催化剂光催化降解过程的影响。重点研究了加入各种染料对TiO₂光催化降解有机污染物效率的影响,筛选出了敏化效果较好的染料,获得了染料的最佳用量,初步探讨了吸附染料的TiO₂高效氧化去除污染物的机理和途径。研究了单一TiO₂在模拟太阳光和紫外光下降解苯酚的活性。考察了催化剂用量、苯酚初始浓度、光源、pH值、O2等因素对TiO₂光催化效率的影响。低浓度下苯酚降解过程符合一级反应动力学,降解率随初始浓度的升高而降低,在通入空气,PH值条件为中性,光源为紫外光条件下降解率最好,且随催化剂加入量的增多光催化降解效率先增大后减小。筛选了酸性品红、茜素红、柠檬黄、曙红、亚甲基兰、孔雀石绿、酸性铬兰、刚果红八种价格低廉、可见光吸收系数大的染料,并把它们用于太阳光TiO₂光催化降解污染物体系。实验发现:加入不同的染料对体系中苯酚的降解效率有不同的影响,当加入10 mg/L的茜素红时,苯酚的降解率从17%提高到91%,加入酸性品红时也有相应的增强效果,而加入亚甲基蓝,曙红等会使苯酚在降解过程中产生多种中间产物,不利于苯酚的降解,酸性铬兰等染料的加入则会抑制苯酚的降解,因此本研究中,我们主要讨论在体系中加入茜素红及酸性品红时对苯酚降解促进作用的机理研究。同时,也将此种方法应用于表面活性剂十二烷基苯磺酸钠废水的降解过程中,并取得了很好的处理效果。实验结果说明TiO₂光催化剂与染料的组合可有效提高某些污染物的去除效率,这为TiO₂的实际应用提供了一定的实验依据。