随着工业的发展，环境污染已经成为人们面临的一个全球性的严峻挑战，在处理污染有机物的方法中，光催化氧化具有简单易行、经济使用、无二次污染等特点，已引起研究者的广泛关注。半导体光催化剂将光能转化为化学能，在环保、化工、和太阳能电池领域有着广泛的应用前景。其中以TiO₂多相光催化的研究尤为热门。作为绿色环保型催化剂的TiO₂，具有高活性、安全无毒、价廉、无污染、性质化学稳定等优点。TiO₂作为催化剂有一个致命的弱点就是光生电子-空穴对复合几率较高而导致TiO₂的催化剂降低。提高光催化剂的催化性能，利用太阳能将有机污染物降解为二氧化碳、水和小分子，是当前环保工作者的主要研究任务。目前最热门的方法就是电场增强型协助光催化氧化法。 本论文对光催化氧化法降解有机物的研究主要进行以下三方面的探讨。 1、以次甲基蓝为模型化合物，详细研究了纳米TiO₂催化剂降解次甲基蓝的催化性能和影响因素。为解决悬浮粉末后续处理的困难，我们用无机高分子黏合剂将纳米TiO₂催化剂粉末固定在玻璃纤维上，并在膜两端施加电压，降解次甲基蓝我们研究了不同的光催化装置，降解次甲基蓝，结果表明光电催化体系降解效率最好。 2、为提高电极的催化活性，我们制备了不同的金属氧化物修饰电极，探讨了不同电极在纯电解质中的电化学行为。结果表明采用溶胶凝-胶法制备TiO₂薄膜电极具有较高的光电催化活性。为提高TiO₂薄膜电极光利用率，在溶胶中掺杂金属Ru，降低TiO₂带隙能，以充分利用太阳光中能量较低的光能。从经济效益和环保的角度来看，开拓太阳能作为水处理能源是一项很有意义的研究课题。 3、我们将光电催化装置进行改造，将阴极和阳极分隔开用于降解次甲基蓝，结果表明取得较好的效果。我们将絮凝-光电催化系统用于处理高浓度的有机废水，在紫外光的照射下降解生物制药废水，COD的浓度降低了约2万，生物降解技术比较成熟，而且成本较低，所以从经济角度出发，我们只需将高浓度有机废水，降解成可生化低浓低毒的有机酸，再进行生化处理，光电催化降解技术用于工业生产成为可能。