Ti O2光催化氧化是一种操作简单、绿色、环保的水污染治理技术。但纯Ti O2存在难以被可见光激发,且激发后光生载流子会快速复合,以及实际应用中难以回收等问题。通过非金属元素掺杂改性（如N、F、C等）可以显著降低二氧化钛本身的带隙能,降低光生载流子复合几率,从而提高光催化活性;通过将纳米Ti O2固载在多孔材料上制备复合光催化剂,可以解决纳米颗粒难以分离回收的问题。由煤疏中质组制备的泡沫炭（CF）是一种由大量的三维孔泡壁和大孔组成的多孔材料,其孔泡壁可提供光催化剂沉积表面,而大孔结构则有利于有机污染物的传质以及光的传输,然而其比表面积太小,无法对Ti O2有效分散。因此,本文通过对Ti O2进行N、F掺杂改性,并构建多级孔结构泡沫炭,将改性Ti O2与多级孔结构泡沫炭复合,从而提高Ti O2催化剂的模拟太阳光活性和循环使用性能。首先,采用溶剂热法制备纯二氧化钛然后经过KF表面氟化得到F-Ti O2,研究了F离子浓度（0.05、0.1和0.2 M）和氟化时间（8、16、24和36 h）对F-Ti O2催化剂在模拟太阳光下降解低浓度苯酚催化活性的影响。使用XRD、SEM、DRS、XPS、PL等方法对F-Ti O2催化剂进行表征。结果表明,模拟太阳光下,经过0.1M KF氟化24h制备的0.1 M F-Ti O2对苯酚光催化降解率最高,过度氟化会较大程度地破坏Ti O2的晶体结构,反而使其光催化活性降低。与纯Ti O2相比,0.1M F-Ti O2光降解活性得到明显提高,其催化活性提高的主要原因在于使Ti O2的晶粒尺寸减小和介孔率的增加,及形成Ti-F键降低了光生电子与空穴对的复合几率。其次,对煤基泡沫炭在800oC下进行水蒸气活化,通过改变活化时间制备不同多级孔结构的泡沫炭,并采用浸渍法将F-Ti O2与多级孔泡沫炭复合。研究了不同孔结构泡沫炭以及活性组分的负载量（15～45 wt%）对F-Ti O2/CF降解苯酚活性的影响。结果表明,在模拟太阳光下,活化1 h制备的煤基活性泡沫炭（CF-2）所负载的复合光催化剂对苯酚具有最快的光催化降解速率,该复合材料在6 h内对苯酚的光降解率达到76%,总脱除率达到95%。在4个连续降解循环实验后,对苯酚的脱除率仍能维持在84%左右。水蒸气活化增加了泡沫炭的介/微孔,在复合催化剂光降解过程中产生吸附-降解协同作用,有效提高了催化剂的活性。然而,较大的微孔体积使分子扩散传质阻力增加,反而降低了苯酚降解率。另外,适宜的负载率也是影响复合光催化剂负载效果的重要因素,负载率以35%最佳,低负载率使活性组分负载量较少,较高负载率会使催化剂发生团聚,且堵塞载体孔结构。最后,利用尿素作为氮源结合表面氟化制备了（N,F）共掺杂的（N,F）-Ti O2,并以CF-2为载体制备了（N,F）-Ti O2/CF-2。采用DRS、XPS、PL等方法对催化剂进行表征分析,评价了其在模拟太阳光、紫外光及可见光下的苯酚降解活性,并与纯Ti O2,N/F单掺杂的Ti O2和（N,F）共掺杂Ti O2进行了对比。结果表明,N-Ti O2（0.15）及（N,F）-Ti O2（0.15）的禁带宽度为2.80 e V,相较于纯Ti O2及F-Ti O2降低了0.23 e V,拓展了光催化剂的可见光吸收。（N,F）-Ti O2（0.15）/CF-2在模拟太阳光下6 h内对苯酚降解率为89.8%,总脱除率达到97%,在4个连续降解循环实验后,对苯酚的脱除率仍能维持在90%左右。（N,F）-Ti O2（0.15）/CF-2较0.1M F-Ti O2/CF-2光催化性能进一步提升,主要因为Ti-N键的形成极大提高了（N,F）-Ti O2的可见光活性。该论文有图32幅,表5个,参考文献132篇。