本文以钛酸四丁酯和硅藻土为原料,采用溶胶-凝胶法（SOL-GEL）制备出了纳米TiO₂/硅藻土复合光催化剂。研究了热处理温度、时间、反应物配比等因素对复合催化剂结构和性质的影响,并通过XRD、SEM等手段进行表征。结果表明:合成的复合催化剂中TiO₂粒径为13.32nm左右,比表面积为94.321m²/g。利用光催化降解TNT生产废水的实验研究了纳米TiO₂/硅藻土复合粒子的光催化活性,光催化反应6h后的降解率达到91.44%。在SOL-GEL法制备纳米复合TiO₂粒子基础上,设计了光催化反应器,研究了催化剂添加量、废水浓度、重复使用次数对催化降解性能的影响。光催化降解TNT废水实验发现,光催化反应器的光催化效率略低于纳米TiO₂/硅藻土复合粒子的光催化效率,但明显高于纯纳米TiO₂粒子。光催化反应6h后,光催化反应器的降解率可达到85.32%。同时,实验研究发现,与将纳米TiO₂/硅藻土复合粒子直接分散到废水中进行光催化相比,光催化反应器的应用具有使纳米复合粒子多次使用仍然保持更高的催化效率的效果。在循环使用6h×6次后,应用光催化反应器的纳米复合粒子的催化效率由85.32%降低到75.46%,而直接分散到废水中的纳米复合粒子催化效率由91.44%降低到47.25%。初步认为,光催化反应器可以有效提高光源的利用率,从而使纳米TiO₂/硅藻土复合粒子保持高光催化活性。