TiO₂ 是过渡金属氧化物家族的一员,它的用途很广泛,除了常用来作高级白色颜料外,还是迄今已知的一种化学稳定性好、活性高、价格便宜的催化材料,在多相催化和多相光催化中被广泛作为催化剂或载体。本实验室在最近的工作中,成功合成了一种具有大比表面积的晶须状TiO₂,它具有纳米结构,微米级形貌;将其应用于甲基橙、氯仿、DMF 等体系中,表现出与目前公认的最好的纳米TiO₂光催化剂P25 同样高的活性,而其分离回收则十分便利。但是对它的研究目前仅停留在表观的光催化效率上,对TiO2 晶须为何具有高光催化活性以及它能否在多相催化领域有所作为等问题均未有深入的探讨,这限制了TiO₂晶须进一步的改性和应用。苯酚氧化是一个中间产物繁多的复杂过程,不同的氧化进度有不同的产物,如部分氧化的苯酚羟基化反应可得到苯二酚;完全氧化可使含酚废水中的苯酚光催化彻底矿化。因此,利用苯酚的选择性氧化,通过控制不同的氧化进度,可以来考察催化剂所具有的性能和反应机理。本文的主要工作是利用苯酚氧化体系的特点,试图从多相有机合成用催化剂和光催化剂角度,对TiO₂ 晶须的催化活性和光催化活性作进一步的探索,同时希望能为苯酚羟基化寻找新型的催化剂。利用苯酚羟基化探索TiO₂ 晶须的活性主要讨论了各种工艺条件对反应活性的影响及稀土掺杂改性TiO₂ 晶须的效果。结果发现,TiO₂ 晶须催化的苯酚羟基化过程在适宜的工艺条件下,苯酚的转化率可达29.87%,邻苯二酚选择性为41.25%,对苯二酚选择性为40.37%。而几种已经工业化的利用苯酚羟基化制苯二酚生产工艺中,苯酚转化率仅为5²0%,因此,TiO₂ 晶须有望成为一种新型的苯酚羟基化催化剂。在TiO₂晶须上掺入稀土元素La 对羟基化反应主产物的分布有重大影响,邻苯二酚与对苯二酚的摩尔比从1:1 变为16:1,可以根据苯二酚（邻苯二酚和对苯二酚）市场需求的变化灵活调整邻对位产品的比例,是一种很好的苯酚羟基化调比催化剂。