光催化降解污染物的方法具有耗能低、催化活性高、无二次污染等优点；而作为代表性的光催化剂，TiO₂性质稳定、来源广泛。因此TiO₂的光催化氧化研究已经广泛开展，也已经朝着光电池、掺杂、改性等方面热点扩展。但回归到作为主体的TiO₂光催化过程本身，在不同条件下的表现和其中的机理仍然是不清楚的，尤其在一些极端氛围下。而这些表现和机理的阐释可以更好完善光催化影响机制，为研究的不断升华铺垫更坚实和全面的基础。为此，本文针对不同pH和高盐度条件，采用多种方法，细致考察了TiO₂的吸附和光催化作用。在超声分散和模拟实际的搅拌分散作用下，采用分光光度法考察了纳米级TiO₂的团聚和沉降。结果表明，悬浊液都会团聚而沉降，而小颗粒的团聚性要强些。颗粒沉降过程可以分为稳定、高速、缓慢三阶段。酸性条件下的稳定性要好于碱性条件，尤其在pH为1的条件下。在不同盐浓度条件下，KCl、NaCl、MgCl₂、CaCl₂、NaNO₃和Na₂SO₄导致TiO₂悬浊液沉降的能力是有差异的。显微镜所观察的团聚体形态与实验结果是相吻合的。以亚甲蓝为底物，采用纳米TiO₂在不同pH和盐浓度条件下对其进行吸附，并且利用电导率、红外光谱（FTIR）、可见-紫外光（Uv-vis）分析结果来解析相应机理。结果表明，吸附是受到盐浓度影响很大的物理性吸附，吸附率随盐浓度提高最终下降至5%左右；提高温度可以减少吸附平衡时间，在高浓度范围可以小幅度增加吸附率（最大增长率为10%）。离子缔合效应是解析吸附的重要机理。采用Degussa P25在不同pH和高浓度的NaCl和Na₂SO₄溶液中光催化降解亚甲蓝。利用总有机碳（TOC）测定仪的测定结果显示，在曝气条件下亚甲蓝会发生44%的光化学降解；在高pH条件下，亚甲蓝在高pH条件下降解率可达92%；Cl-对于光催化的遏制作用小于SO₄^2-；NaCl、Na₂SO₄和pH对于光催化的共同影响基本是三者效应的加和，但存在所谓的“最优遏制效应”。通过高效液相色谱（HPLC）考察阴离子变化的结果表明，吸附于光催化剂表面的阴离子数量随着离子浓度增长而增长，从而也进一步阐释离子吸附影响光催化的机理。采用Degussa P-25在高浓度的NaCl、MgCl₂、CaCl₂溶液中光催化降解亚甲蓝。利用总有机碳（TOC）测定仪的测定结果表明，Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺对于光催化有遏制作用；而Mg²⁺和Ca²⁺的遏制作用在不同浓度下存在区别（遏制作用差距在1%-3%范围内）。NaCl、MgCl₂、CaCl₂三种离子共同影响是三者效应的叠加，并且也会出现所谓的“最优遏制效应”。通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）考察阳离子的变化，结果除了继续说明三种阳离子的遏制效应与吸附密切相关外，对于Mg²⁺和Ca²⁺在不同浓度下的遏制作用差异也有证实作用，同时也揭示了光催化的遏制效应不仅仅是竞争性吸附所决定的。