随着我国经济的快速发展,工农业生产规模的不断扩大,随之而来的水污染问题也形势日益严峻。废水中常常含有大量的有机污染物及重金属化合物等。传统的处理方法一般都需要消耗大量的能源、药品等,且处理效果还往往不能达标。光催化法是一种新兴的污水处理方法,不仅具有无毒、安全、稳定、高效等优点,而且能耗低、催化剂可重复使用、处理后的水质好。所以,光催化法是一种有前途的水处理方法,有望在今后污水处理领域得到广泛的应用。目前,可用于光催化去除水中污染物的催化剂多种多样。其中,纳米二氧化钛一直被认为是最有效的催化剂之一,应用前景广阔。但要在未来实现大规模应用,还有一系列关键问题需要解决,如快捷、简单地制备催化剂,反应装置的选用等。基于此,我们详细考察了表面负有Cu/Ni合金的二氧化钛纳米粒子及水溶性二氧化钛纳米粒子在光催化去除水中污染物中的应用。论文的主要研究内容如下：以抗生素药物氨基比林为模型污染物,探究了Cu/Ni合金负载量、Cu/Ni比例、反应温度、反应时间以及反应体系的pH对负有Cu/Ni合金的二氧化钛纳米粒子催化活性的影响。我们发现,在pH=10、溶剂热温度150℃、反应时间3小时下所制得的催化剂活性最佳。14分钟内即可将初始浓度为5×10-5 mol/L氨基比林完全去除。此外,我们还发现该催化剂对其它抗生素药物也有很好的去除效果。以钛酸正四丁酯为原料,乳酸为包覆剂,用溶剂热法制备了水溶性二氧化钛。进而以重金属Cr(Ⅵ)为模型污染物,研究了溶剂热反应中乳酸浓度、溶剂热时间、温度等对催化剂活性的影响。研究发现,乳酸浓度对水溶性二氧化钛的分散性及催化活性影响很大,而在光催化去除Cr(Ⅵ)时,则是体系pH对Cr(Ⅵ)的去除起到了至关重要的影响。在pH=3的体系中,30 min内即可使初始浓度为40 mg/L的Cr(Ⅵ)的去除率达到100%。为了使光催化技术能得以实用,我们设计了一个循环流动式反应器。并选择异丙苯工业生产过程中所产生的实际废水作为降解底物,研究了二氧化钛纳米粒子(P25)、负载Cu/Ni合金的二氧化钛纳米粒子、水溶性二氧化钛纳米粒子以及其它光催化剂对其光降解的催化作用。结果表明,在H202的辅助下,紫外光照10小时后,降解反应达到了平衡。这时水中污染物的矿化率分别为43.23%,51.55%,64.5%,37.12%。因此,我们推断光催化法在超高浓度的深色工业废水的处理方面效果有限,需与其他方法联用。