我国水污染严重，废水中含有大量的有机酚类化合物，难于降解，而纳米TiO₂作为光催化剂几乎可以降解所有的有机酚类化合物。因此，TiO₂光催化氧化技术是一种颇有理论研究价值和应用前景的废水治理技术，该技术已引起人们广泛的关注。其中，纳米TiO₂光催化剂的制备是该研究的核心问题。纳米TiO₂光催化剂具有安全、稳定、经济、无毒、环保、重复利用性强等特点，能降解绝大多数有毒、有害、难以降解的有机污染物并将其矿化，不会产生二次污染，因此，利用纳米TiO₂光催化剂降解废水中的酚类化合物，具有重要的现实意义。本文以“纳米TiO₂光催化剂的制备”为目标，研究了两类TiO₂的制备方法（溶胶-凝胶法和TiCl₄水解法）。通过这两类方法制备了一系列催化剂，并通过BET、TG-DTA、XRD、Raman光谱和紫外-可见光谱等技术对催化剂进行表征，以苯酚为降解目标分子考察了催化剂的活性。本研究的主要结果如下：1．溶胶-凝胶法和TiCl₄水解法制备TiO₂光催化剂的研究晶型对光催化剂的活性有很大的影响：无定型TiO₂几乎没有光催化活性，锐钛矿型TiO₂的活性最好，金红石型的活性介于两者之间；催化剂颗粒的粒径对催化剂活性的影响非常大，粒径越小催化剂的活性越好；催化剂的浓度对降解率有较大影响，在本反应体系中，催化剂的最佳浓度为2 g／L；苯酚溶液的初始浓度对降解率有很大影响，苯酚溶液的初始浓度越低其降解率越高，而初始浓度越高降解率则越低；氧化剂的加入可以大大提高TiO₂光催化剂的活性，H₂O₂浓度仅为1mL／L时，TiO₂光催化剂的活性就有很大幅度的提高。2．改进的溶胶-凝胶法制备超细TiO₂光催化剂的研究以硬脂酸为防团聚剂改进的溶胶-凝胶法制得的TiO₂有较强的光催化活性，硬脂酸的加入能有效地增大TiO₂光催化剂的比表面积，同时，也能有效地抑制TiO₂光催化剂在焙烧过程中粒径的增大，当硬脂酸和钛酸丁酯的摩尔比为1．5：1时，得到的TiO₂粉体为单一锐钛矿晶型，粒径11 nn3，450℃焙烧后，比表面积仍可达117．13 m²／g，该比表面积大于市售的P25（气相法二氧化钛，德国Degussa公司生产）；拉曼谱峰中141 cm^-1处的谱峰有较大蓝移，位移3．3 cm^-1；催化剂反应活性的最佳条件是：催化剂焙烧温度为450℃，浓度为2 g／L，苯酚溶液初始浓度为10 mg/L时，光照2 h，苯酚的降解率可达97．0％。3．（NH₄）₂SO₄修饰TiCl₄水解法制备的TiO₂光催化剂的研究在TiCl₄水溶液中加入（NH₄）₂SO₄，并利用高温水浴加速TiO₂粉体的沉淀，制备了比表面积大，平均粒径小，热稳定性好的TiO₂光催化剂，其中，水浴温度为90℃，Ti与（NH₄）₂SO₄摩尔比为1：2时，制备的光催化剂经400℃焙烧后比表面积仍有138．2 m²／g，平均粒径只有9nm；采用（NH₄）₂SO₄修饰制备的TiO₂光催化剂其锐钛矿晶型的热稳定性有很大的提高，XRD和Raman结果均显示，当焙烧温度为700℃时，TiO₂的锐钛矿晶型才开始向金红石晶型转变；XRD结果显示，控制不同水浴温度制备的TiO₂光催化剂的晶型影响不大，粒径有较大差异，控制水浴的温度越高，TiO₂光催化剂的粒径越小；采用（NH₄）₂SO₄修饰制备的TiO₂光催化剂的活性明显高于未采用（NN₄）₂SO₄修饰制备的催化剂，（Ti与NH₄）₂SO₄摩尔比为1：2时，TiO₂光催化剂的活性最佳；活性结果显示Ti与（NH₄）₂SO₄摩尔比为1：2，水浴控制在90℃制备，焙烧温度控制在700℃时，所得催化剂活性最好，光照1 h苯酚的降解率就可达99．7％。