本论文针对活性炭吸附和TiO<,2>光催化技术实际应用中存在的问题，采用溶胶凝胶法制备出了纳米TiO<,2>、活性炭(AC)担载TiO<,2>/xAC复合光催化剂、TiO<,2>负载吸附-光催化双功能活性炭吸附材料。论文主要研究工作如下： 1、以钛酸四丁酯为钛源、无水乙醇为溶剂、冰醋酸为螯合剂、浓盐酸为催化剂，采用溶胶-凝胶法制备TiO<,2>光催化剂，以苯酚为模型物，通过对溶胶-凝胶法中各个影响因素的考察，得到制备TiO<,2>光催化剂的优化工艺条件。最佳条件下合成的TiO<,2>前驱体为无定型结构，400℃煅烧时几乎完全转化为锐钛矿相，700℃时基本转化为金红石相。随着煅烧温度升高，TiO<,2>光吸收阈值红移，TiO<,2>粒子尺寸增大，比表面积下降。 2、在TiO<,2>前躯体中加入活性炭，制备TiO<,2>/xAC复合光催化剂，通过对苯酚、甲基橙、Cr(Ⅵ)以及硝基苯的光催化降解考察催化剂活性。结果表明：AC掺杂可为二氧化钛提供高浓度环境，适宜的AC掺杂量可显著提高二氧化钛对有机稀溶液的光催化活性，TiO<,2>/xAC(AC，wt=9％)100 min内对0.05 g/L的苯酚去除率达100％，而纯TiO<,2>需160 min，对甲基橙、Cr(Ⅵ)以及硝基苯的光催化活性也远远优于同条件下制备的TiO<,2>及商品P25，循环使用10次后120 min内TiO<,2>/9AC对苯酚的降解率仍达93.04％，且具有较好的分离性能。对于50mg/L苯酚的光催化降解，TiO<,2>/5AC、TiO<,2>/9AC、TiO<,2>/15AC的协同系数分别为1.09、1.53、1.29。XRD、SEM(EDAX)结果表明，AC可抑制TiO<,2>由锐钛矿相向金红石相的转变，提高TiO<,2>的分散性，降低二氧化钛团聚体的尺寸。漫反射光谱也表明AC的掺杂并不影响TiO<,2>的能阈结构。FT-IR表明在复合催化剂中TiO<,2>与AC的接触界面处有Ti-O-C键形成，从而使TiO<,2>与AC结合牢固。 3、系统研究了活性炭性质对复合光催化剂TiO<,2>/9AC光催化活性的影响。结果表明，活性炭的孔结构对TiO<,2>/9AC光催化活性影响显著。AC的比表面积与TiO<,2>/9ACx的光催化活性成无规律变化。大孔相对发达的AC<,1>为原料制得的复合光催化剂TiO<,2>/9AC<,1>对几种污染模型物均表现出较高活性。 4、在AC的表面上担载TiO<,2>，制备了吸附．光催化双功能活性炭吸附材料AC/xTiO<,2>。吸附性能及光催化活性测试结果表明，AC/50TiO<,2>对苯酚不仅有高的吸附能力，同时亦表现出较高光催化活性，吸附去除率和光催化去除率分别达53.84％、39.59％。且在第10次重复使用时，吸附．光催化双功能材料AC/50TiO<,2>对苯酚的暗吸附量仍达40.76％。另外，尽管AC/50TiO<,2>吸附能力下降，但紫外灯打开后其仍对苯酚的去除表现出较高效能，在循环10次使用后120min内对苯酚的去除率仍达81.98％，计算得出AC/50TiO<,2>在10次循环使用过程中对苯酚的去除总量达443.36 mg/g，比未担载TiO<,2>的AC高出近2.5倍(未担载TiO<,2>的AC在循环使用后对苯酚的去除总量为174.04mg/g)。由此表明所制备的吸附吸附．光催化双功能材料对于有机微污染的去除具有效率高、寿命长的优点。 5、通过对活性炭进行HNO<,3>氧化及随后的N<,2>气氛中热处理，研究了活性炭性质对其吸附硝基苯性能的影响。以低温液氮(N<,2>/77 K)吸附测定活性炭的比表面积和孔容、孔径分布；以SEM观测活性炭表面形貌；以Bochm滴定、FTIR、零电荷点pH<,PZC>的测定及元素分析定量表征活性炭表面含氧官能团变化。结果表明：HNO<,3>氧化可以显著改变活性炭表面化学性质，增加活性炭表面酸性含氧官能团数量，对活性炭孔隙结构影响不大。随后N<,2>气氛中热处理可以造成活性炭表面酸性含氧官能团分解，外表面积增大，微孔烧蚀为中孔。硝基苯在活性炭上的吸附基本符合Langmuir方程。改性后活性炭对硝基苯的吸附容量明显改变，AC<,NO-T>、AC<,raw>、AC<,NO>吸附容量分别为：1011.31、483.09、321.54mg/g。较大的外表面积、适宜数量的中孔以及较少的酸性含氧官能团是AC<,NO-T>对硝基苯表现出较高吸附容量的主要原因。