水污染是当今世界各国普遍面临和急需解决的环境问题。污染物中有机物与无机物相比，其在水中的存在时间长、范围广、难分解，而且大部分通常都有毒、致癌并且消耗水体中的溶解氧等，给环境和人体带来严重危害。传统的水体有机污染物处理方法虽然成本低、操作简单，但是存在处理周期长、清除不彻底、容易引起二次污染等缺点。近年兴起的光催化降解方法可以很好的避免上述缺点，本论文使用纳米α-Fe₂O₃作为光催化剂直接以悬浮状态对甲基橙溶液进行降解。这证明纳米α-Fe₂O₃具有很好的光催化活性，在水体有机污染治理方面很有潜力。本论文使用作者搭建的光谱检测系统来分析纳米α-Fe₂O₃光催化降解过程中甲基橙溶液吸收度和浓度的变化。为此首先建设了一套基于光纤光谱仪的光谱检测系统，并根据检测目的选择系统元件。针对目标降解物甲基橙我们选择波长为450nm的LED作为系统光源，使用Zemax软件对照明光路进行仿真使得比色皿中光照度分布均匀，并且设计样品室用于固定比色皿以及将出射光耦合进光纤。基于面向对象的编程思想、USB接口原理和动态链接库技术，开发了一套功能完备的光谱分析软件用于对α-Fe₂O₃光催化实验结果的分析计算。实验结果表明，没有添加纳米α-Fe₂O₃的甲基橙溶液在高压汞灯照射下降解缓慢，脱色率最高只能达到15.2%左右，而添加纳米α-Fe₂O₃之后降解速度明显增大，在相同的时间内脱色率达到53.6%，并且可继续降解。通过延长光照时间到15个小时，最终达到84.5%的脱色率。证明了实验室制备出来的纳米α-Fe₂O₃具有很好的光催化能力。