印染废水是工业废水的重要组成部分,由于印染废水带有浓重的色泽,成分复杂易变化且难生物降解等特性,常规的处理方式都存在各自的不足。而光催化技术对降解物选择性低,催化剂能够循环利用,可以减少对环境的二次污染,是一种符合绿色发展理念且有发展前景的废水处理技术。TiO₂是研究热门的光催化剂之一,针对纯TiO₂对可见光的吸收性能差、产生的电子-空穴对易复合、自身吸附性能差、易团聚以及催化剂使用寿命等问题,本课题对TiO₂进行改性,具体内容如下:催化剂用溶胶凝胶法制备,选用非金属离子F、S和金属离子In以不同的组合形式掺杂TiO₂,并同时考虑Na₂S·9H₂O、Na₂S₂O₃·5H₂O、H₂NCSNH₂这三种S源的影响,用罗丹明B为模拟污染物,根据催化剂对罗丹明B的去除率来评价催化剂性能的优劣,最终的结果表明F、S（Na₂S·9H₂O）、In共掺杂TiO₂改性催化剂的活性最好,是纯TiO₂的13.5倍。结合SEM、XRD、FT-IR、XPS、UV-Vis等表征发现,这三种离子共掺杂时存在协同作用,使TiO₂出现锐钛矿型和金红石型的混晶形式,且TiO₂粒径减小。针对以上改性TiO₂易团聚且吸附性能差等缺点,继续对催化剂进行优化。将改性TiO₂负载于SiO₂上,制备的改性TiO₂/SiO₂复合催化剂具有良好的光催化活性和吸附性能。通过分析表明,S掺杂TiO₂/SiO₂和煅烧温度对改性复合催化剂的吸附性能影响很大。结合表征,发现F、S、In三种离子和SiO₂的协同作用,改性复合催化剂中Ti³⁺的含量增加,掺杂到TiO₂晶格中的F占比也增加。将优化制备条件后的改性复合催化剂运用于其光反应适用条件的探究,包括催化剂投加量、底物浓度、pH值、染料种类等。最终的结果表明,碱性条件对催化剂的吸附性能和活性破坏性很大,且改性复合催化剂对各种染料都有一定的适用性。最后探究改性催化剂和改性复合催化剂的稳定性,将两种催化剂循环使用5次后,两种催化剂对罗丹明B的去除率仍然没有明显下降,表现出良好的稳定性。综上所述,制备的改性复合催化剂具有良好的光催化活性、吸附性和稳定性,为光催化降解染料的工业化应用提供重要的借鉴意义。