半导体光催化技术因其降解能力强、设备简单、无二次污染等优点,在环境保护领域中有着广阔的应用前景.该论文综述了半导体光催化氧化法降解有机污染物的机理、催化剂的制备和改进方法、影响降解效率的因素及在环保领域的应用等概况.并在此基础上,较系统地进行了以下研究:1.利用溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>粉末和TiO<,2>薄膜.通过XRD、Raman、TEM、SEM、UV-Vis、显微干涉仪等表征手段,分别研究了制备得到的催化剂的晶型、粒径、形貌和透过率等特性.2.以制备所得的纳米TiO<,2>粉末为催化剂,在365nm的紫外光照射下催化降解初始浓度为50mg/L的偶氮染料直接耐晒蓝溶液.紫外-可见光谱仪测定结果表明,直接耐晒蓝的光催化降解反应是表观一级反应;催化剂的焙烧温度和体系起始pH值对降解速率都有较大的影响.当反应进行到360min时,染料溶液CODcr的去除率达88﹪.利用FT-IR、GC-MS和离子色谱等分析手段对降解产物进行鉴定,结果表明,TiO<,2>光催化氧化法能破坏直接耐晒蓝的偶氮键和萘环结构,并最终将之基本降解为无机物.此外,TiO<,2>的再生利用效率也达到90﹪以上.3.以制备所得的TiO<,2>薄膜为光催化剂,在254nm紫外光的照射下催化降解气态苯.利用装配镍氢转化炉的GC-930定量检测反应过程中物质浓度变化情况.结果证实,当初始浓度为185ppmv时,苯的降解反应为表观一级反应;CO<,2>和CO的生成反应为表观零级反应.光催化反应中苯的降解率、CO<,2>和CO生成量分别是直接光解反应的1.83、10.0和2.20倍.薄膜催化剂存在一个最佳厚度,当膜厚为480 nm时,180 min时苯的降解率可达91.2﹪、完全氧化率达75.1﹪.苯的初始浓度对降解反应的效率和产物都有很大影响,在185-9250 ppmv的范围内,随着浓度的增高,苯的降解率和完全氧化率都降低;当苯的初始浓度较低时,降解产物以CO<,2>为主,当浓度升高,除CO<,2>和CO外,通过GC-MS和FT-IR等分析手段证实产物中含有痕量的苯酚、十六酸异丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等.4.在苯的基础上研究了同样条件下甲苯和二甲苯(以间二甲苯为代表)的光催化氧化反应.对"三苯"在紫外光直接光解和TiO<,2>薄膜光催化反应的异同进行了纵向和横向的比较.结果表明光催化反应到180min时,苯、甲苯和二甲苯的降解率分别为91.2﹪、95.3﹪和100﹪,而被彻底氧化为CO<,2>的百分率分别为75.1﹪、85.0﹪和47.1﹪,说明光催化氧化法能高效彻底的降解"三苯".