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半导体TiO2具有优异的光催化性质，可应用在净化、降解水中有机污染物等很多领域。由于粉末态TiO2在使用后存在回收困难、回收成本高、无法循环使用等弊病，使得TiO2的使用受到一定的局限。为了解决这一难题，制备一种既方便回收使用，又有较高光催化活性的催化剂受到关注。因此，本文采用室温冷冻干燥法成功制备了两种分级孔陶瓷光催化剂，并将其应用于水中有机污染物降解取得了较好的效果。首先，以高热稳定性介孔TiO2为粉体，采用室温冷冻干燥法制备了多孔晶态TiO2陶瓷光催化剂。实验结果表明，当焙烧温度为800℃时，TiO2陶瓷光催化剂仍为锐钛矿，且具有分级孔结构。此外，通过对陶瓷催化剂孔隙率和抗压强度的测试可知，当焙烧温度从700℃升高到900℃时，孔隙率分别为97.1%，92.5%，87%，抗压强度从0.28MPa增加到1.38MPa。焙烧温度为800℃条件下所制备的多孔晶态TiO2陶瓷光催化剂，对初始浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，在pH为11，经20W的UV-A照射下，光催化反应时间为5h，可得95%的罗丹明B降解率，且循环使用6次后降解率仍然可以达到95%。其次，在上述实验研究基础上为了进一步提高陶瓷的光催化剂性能，本文以SiO2/TiO2复合体为粉体，采用室温冷冻干燥法制备了多孔晶态SiO2/TiO2陶瓷光催化剂。实验结果表明，催化剂在焙烧温度为900℃时，TiO2仍为单一的锐钛矿，通过氮气吸附脱附，压汞仪及扫描电镜的测试可以得出，多孔陶瓷光催化剂存在大孔/介孔结构。此外，通过对陶瓷光催化剂的孔隙率和抗压强度的测试可知，焙烧温度从800℃升高到1000℃，孔隙率分别为91%，86.7%，80.1%，抗压强度从0.43MPa增加到1.92MPa。焙烧温度为900℃条件下所制备的多孔晶态SiO2/TiO2陶瓷光催化剂，对初始浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，在pH为11时，经20W的UV-A照射下，光催化反应时间为3h，可得99%的罗丹明B降解率，且循环使用6次后降解率仍然可以达到99%。为了研究在光催化反应过程中的降解机制，在光催化反应当中加入不同自由基捕获剂，得出两种漂浮型分级孔光催化剂自由基对污染物作用的强弱顺序都为：·O2-> h+>·OH。最后，将两种漂浮型分级孔陶瓷光催化剂应用连续流浅池型光催化反应器中，在水力停留时间为1h，pH为11时，两种陶瓷光催化剂降解10mg/L罗丹明B，降解率为分别为81.7%和85.1%。在水力停留时间为1h时，再将两种漂浮型分级孔陶瓷光催化剂应用连续流浅池型光催化反应器中降解模拟染料废水可以得出，模拟实际染料废水的脱色率分别为71.7%和79.5%，COD的去除率分别为74.9%和82.1%。