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随着工业化的发展，环境污染问题变得越来越严重，亟需一种经济、实用性强的处理技术来治理。TiO2光催化剂因其具有无毒价廉、氧化还原能力强，物理化学性质稳定等良好的性能得到了极大地关注。经历了几十年的研究，这种技术日益成熟，主要被应用于处理废水、有机污染物、垃圾渗滤液等等。但在实际工业化的应用中，仍然还有一些问题需要克服，如TiO2光催化效率不高、降解过程中难以回收而造成二次污染等问题，限制了TiO2光催化剂更好地发挥作用。正因为上述问题的存在，需要进一步进行研究，探索在实际应用中更便捷、实用性更强的方案。本实验室具有成熟的制备TiO2@@SiO2核壳中空纳米粒子的技术，在此基础之上，用十八烷基三乙氧基硅烷（ODTS）进行表面疏水改性制备得到漂浮的空气-水界面光催化剂（TiO2@@SiO2-O），并对其结构和性能进行了表征。经过ODTS的修饰，即使经过超声或紫外光照处理之后，TiO2@@SiO2-O纳米粒子仍然能够很稳定地悬浮在水-空气界面之间。然后用TiO2@@SiO2-O纳米粒子来降解甲基橙染料，通过气相光谱测试、紫外-可见光谱分析、总有机碳（TOC）的分析，结果表明甲基橙溶液能够完全被降解。此外，TiO2@@SiO2-O纳米粒子也能有效地降解工业高浓度的垃圾渗滤液。用不同烷基链段的硅烷偶联剂对核壳中空纳米粒子TiO2@@SiO2进行接枝，结果表明十八烷基三乙氧基硅烷（ODTS）是最佳的接枝链段，接触角增加到111.4°，达到理想的疏水效果。用这种疏水的界面光催化剂来考察其对罗丹明B的降解机理，通过吸附和降解实验的研究，发现在降解之前暗场处理过后，粒子的孔径有所减小，染料浓度降低，根据这些结果来对其降解机理进行推测。具体染料的降解过程还有待于进一步去验证。由于TiO2@@SiO2核壳中空纳米粒子的中空层空间小（2-3nm），无法更进一步研究其空腔中吸附的情况，因此将此体系扩大进行探索研究就显得十分必要。首先，以乙二醇为螯合剂，丙酮作为溶剂，采用溶胶-凝胶的方法制备了不同粒径的单分散球形二氧化钛粒子，并且讨论了各种实验参数对粒子形态以及分散性的影响。在制备得到的单分散球形二氧化钛粒子的基础之上，通过葡萄糖溶液水热法包碳、St ber方法包硅制备了TiO2@@SiO2核壳中空球，分别研究了葡萄糖溶液的浓度以及TEOS用量对粒子包裹的影响，最终确定了最佳实验条件：包碳的葡萄糖浓度为0.1M，包硅的TEOS用量为1.5mL，并且是分段等量多次滴加。最后对制备得到的TiO2@@SiO2核壳中空粒子进行表征，TiO2@@SiO2的尺寸约为500nm，比表面积为44.5m2/g，SiO2壳层厚度约为40nm，壳层上小孔的直径约为4nm。