VOCs不仅本身是有害化合物,而且还会与大气中其它物质结合产生二次污染物（包括有机化合物和有机气溶胶等）,同时也是臭氧的前体物,因此受到人们的广泛关注。光催化降解VOCs因其较好的环境友好性被视作最具有应用前景的净化方法之一。在众多光催化剂中,TiO₂因生产成本低、制备简单、热稳定性及化学稳定性强和对污染物降解彻底等优点,被诸多研究人员所关注。但是,TiO₂光催化降解VOCs仍存在着以下缺陷:（1）大的禁带宽度限制其对可见光的利用;（2）光生载流子复合几率大,限制其光催化降解效率。为解决上述问题,借鉴众多文献研究经验,本试验在课题组前期研究基础上,采用溶胶-凝胶法,以I为非金属源（课题组前期研究结果）,以M（Co、Mn、Cr）为金属源,制备了M-TiO₂和M-I-TiO₂,并以苯为目标物,考察所制备催化剂在可见光下光催化性能。主要研究成果如下:（1）溶胶-凝胶法制备M-TiO₂,考察M掺杂量和煅烧温度对催化剂可见光降解苯的影响。结果表明:微量M元素掺杂即可将TiO₂光响应范围拓展至可见光区;各催化剂光活性可排序为:（Cr/Ti）_0.02-450>（Mn/Ti）_0.04-300>（Co/Ti）_0.01-400,对苯的处理能力分别为552.65μgC₆H₆/（g·h）、515.96μgC₆H₆/（g·h）和404.33μgC₆H₆/（g·h）;XRD表征表明:M-TiO₂主要晶型均为锐钛矿相,粒径明显减小,晶格缺陷在一定程度上较自制TiO₂有所增加;XPS表征表明:Cr-TiO₂中TiO₂表面的羟基或吸附氧比例远高于Co-TiO₂和Mn-TiO₂。（2）采用旋转组合法设计响应面实验,确定M-I-TiO₂最佳M掺杂量、I掺杂量和煅烧温度,对筛选出的最优M-I-TiO₂进行XRD、BET、Raman、XPS和UV-vis表征分析,结果表明:各催化剂光活性可排序为:（Cr/I/Ti）_0.02/0.1/1-400>（Co/I/Ti）_0.01/0.1/1-350>（Mn/I/Ti）_0.02/0.15/1-400,对苯的处理能力分别为678.82μgC₆H₆/（g·h）、441.46μgC₆H₆/（g·h）和389.54μgC₆H₆/（g·h）;M-I-TiO₂中主要晶型为锐钛矿相,粒径明显减小,比表面积较I-TiO₂明显增大;拉曼结果显示,M-I-TiO₂在147cm^-1振动状态下特征峰较I-TiO₂发生不同程度蓝移;Cr-I-TiO₂中TiO₂表面的羟基或吸附氧比例远高于Co-I-TiO₂和Mn-I-TiO₂;（Co/I/Ti）_0.01/0.1/1-350、（Mn/I/Ti）_0.02/0.15/1-400和（Cr/I/Ti）_0.02/0.1/1-400禁带宽度分别为:3.05 eV（403nm）、3.01 eV（412nm）和2.85 eV（435nm）。（3）以筛选出的3种最优共掺杂催化剂（Co/I/Ti）_0.01/0.1/1-350、（Mn/I/Ti）_0.02/0.15/1-400和（Cr/I/Ti）_0.02/0.1/1-400开展试验,研究停留时间、催化剂用量和苯初始质量浓度对催化剂光催化性能影响,试验结果如下:对于（Co/I/Ti）_0.01/0.1/1-350,当停留时间为80s,催化剂用量为8g,苯初始质量浓度为200±20mg/m³时,催化剂处理能力达到最高（491.99μgC₆H₆/（g·h））;对于（Mn/I/Ti）_0.02/0.15/1-400和（Cr/I/Ti）_0.02/0.1/1-400,当停留时间为80s,催化剂用量为8g,苯初始质量浓度为100±20mg/m³时,两种催化剂处理能力分别达到最高（454.91μgC₆H₆/（g·h）和750.49μgC₆H₆/（g·h））。