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介孔材料是一类孔径分布在2-50nm之间的多孔材料，具有比表面积大、孔隙率高、孔径分布窄、孔排列有序的特点，使其一问世即成为工业应用(如光催化、离子交换、分子筛、吸附和分离等)的首选。非均相半导体光催化技术在水污染控制，尤其在处理废水中难降解有机污染物方面具有独特的优越性，纳米TiO2作为一种性能优良的光催化剂已成为治理环境污染的研究热点，本实验通过制备具有较大比表面积的介孔TiO2及TiO2-SiO2介孔复合材料，结果表明介孔TiO2比纳米T3O2具有更优异的光催化性能，少量SiO2掺杂有利于提高介孔TiO2的光催化活性和反应效率，在处理废水有机污染物等方面具有广阔的应用前景。
本项研究以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，三嵌段共聚物(P123)为模板剂，溶胶-凝胶法合成了介孔TiO2及具有不同钛硅摩尔比的TiO2-SiO2介孔复合材料，用小角χ射线衍射(SAXRD)、χ射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)，红外光谱(FT-IR)、N2吸-脱附和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等分析手段对产物结构和光学性能进行了表征。结果表明：400℃煅烧得到的样品XRD谱图中仅在20=25.3°(101)，37.9°(004)，47.8°(200)，54.3°(211)处出现锐钛矿相特征衍射峰，该特征峰随着钛硅比的增加而增强，但XRD谱图中并未出现SiO2的特征峰，表明SiO2以无定形的形式存在于复合材料中；SAXRD图中在2θ＜1。处有明显的介孔材料的特征衍射峰；TEM图中有明显的短程有序的孔径分布，且分布较均匀；FT-IR.显示TiO2与SiO2基质之间存在着Ti-O-Si键；N2吸脱附曲线表明合成材料具有介孔结构，随着SiO2含量的增强，复合材料的孔径减小，比表面积增加；UV-Vis分析表明，复合材料吸收峰发生红移，使光谱响应范围向可见光拓展，提高TiO2对太阳光的利用率。
以制浆蒸煮黑液、对氯苯酚和对硝基苯酚为目标降解物，考察了SiO2复合对介孔TiO2光催化活性的影响。发现介孔TiO2的光催化活性优于纳米TiO2，而SiO2少量掺杂的介孔TiO2光催化剂则比纯介孔TiO2有更好的光催化性能，能有效提高对蒸煮黑液和对硝基苯酚光催化降解；考察了催化剂的种类、光照时间、催化剂的用量、初始pH、通氧方式等对降解制浆黑液的影响因素。探明了在反应条件为：催化剂用量为1.5g/L、初始pH=6、连续通氧条件下降解效果最佳，在紫外光照射下，反应12h后，少量SiO2的存在能有效促进介孔TiO2对蒸煮黑液的光催化降解，提高蒸煮黑液的CODcr和色度的去除效果。以介孔TiO2-SiO2复合材料(Ti/Si=100:1)为催化剂，反应体系中CODCr及色度的去除率分别达94.9％和97.6％，较介孔TiO2分别提高了5.8％和5.4％，较纯纳米TiO2分别提高了44％和12.8％。