现代科学技术以及工业的飞跃式发展所带来的环境污染问题备受瞩目,而尝试采用光催化降解有机污染物是解决水污染问题的最佳理想方案之一。传统物理吸附只会将污染物从一相转移到另一相,污染物并没有实质性降解,且容易造成二次污染,而光催化则是彻底将污染物矿化成CO₂与H₂O等简单无机物,简单高效而又有发展前途。与传统能源相比,太阳能的可持续利用性决定其在能源领域中的重要地位,而负载型光催化材料对于太阳能的利用至关重要。目前为止,光催化技术已经广泛应用于光催化产氢,二氧化碳还原,固氮,有机合成和光催化降解有机物等方面。非均相二氧化钛等半导体光催化剂是一种广受欢迎的光催化剂,通常以粉末形式存在。它可以以悬浮形式的粉末形式应用于废水,或者可以被锚定在合适的基底上。虽然以粉末形式使用时,它表现出更高的比表面积和效率,但它受到以下缺点的影响:悬浮光催化剂的光利用率低,据报道,在水面下,0.5米深的紫外光实际照射的透射率不足1%;再生时既耗时又费钱,这是因为催化剂需要长的沉降时间和有效的固相（相）分离技术,且回收易造成催化剂流失;以粉末形式存在时不利于人体健康。为了克服上述缺点,正在不断努力在各种基材上涂布或锚定非均相半导体光催化剂。与粉末光催化剂相比,负载化光催化剂具有以下优点:在用于大规模实际应用时,量子利用效率相对较高;能够降低运行成本,易于后处理的回收,最大限度地减少催化剂损失。不过负载化光催化剂也有其自己的缺点,例如:减少可用于反应的表面积;需要合适的工艺技术,包括明确的程序和设备;不像粉末形式的光催化剂,可以以“准备”形式使用;影响光线的吸收。针对以上问题,本论文主要开展了以下工作:（1）采用辐射接枝包埋法制备了一种便携式纳米复合光催化树脂（MGT）,由于光催化剂（Ti O₂）有效均匀包埋于树脂载体表层,故有效避免了催化剂的流失与团聚,其次其保持了树脂的固有属性,受离子交换柱的启发,利用自制流动床光催化系统可连续性去除低浓度有机污染物。（2）利用自组装与辐照交联技术制备了一种3D仿生结构的导电杂化水凝胶基光催化剂（PAT）,由于光催化剂（TiO₂）原位均匀锚定于水凝胶网状骨架中,故有效避免了催化剂的流失与团聚,其次耦合了吸附与光催化,并利用其协同作用来促进光催化活性。（3）利用辐照聚合/交联技术制备了一种易改造、免回收智能水凝胶基光催化剂（NHC）,由于光催化剂（g-C₃N₄）原位均匀嵌插于水凝胶网状骨架中,故有效避免了催化剂的流失与团聚,其次利用自制的便携式光反应器系,只需通过简单的热切换即可实现免回收。