煤炭行业的高速发展以及煤炭入选量的急剧增加，使得尾煤产量越来越大，同时工业进程的发展造成水资源污染加剧，使用尾煤处理水中有机污染物是解决水污染环境问题的理想对策之一。针对尾煤堆放浪费资源，尾煤中夹杂的化学药剂对环境造成较大危害等问题，本课题以钛酸四丁酯为前驱，制备出不同晶型纳米TiO2；并采用溶胶-凝胶法将其与改性尾煤进行复合，制备出尾煤基混晶型纳米TiO2；结合XRD、BET、SEM、UV-vis等表征，分析了新型复合光催化材料的降解机理和效果，实现矿物资源的高效、经济循环利用，形成了以废治废的良性循环。主要结论如下：
　　（1）纳米TiO2的制备。以钛酸四丁酯为前驱，采用溶胶-凝胶法制备出锐钛矿型TiO2，通过焙烧改性研究发现，500℃出现金红石，600℃时锐钛矿与金红石的比例为72:28，光吸收边界红移4nm，催化效果最佳，亚甲基蓝和甲基橙的最佳反应条件分别为pH=8、TiO2用量2g/L、紫外光强300W和pH=4、TiO2用量1g/L、紫外光强300W。
　　（2）尾煤改性。通过尾煤焙烧、酸法、碱法改性研究发现，尾煤经过三种改性后比表面积及孔径增大，在吸附试验中，尾煤焙烧改性效果最佳，对亚甲基蓝和甲基橙吸附率分别为17.40％、18.10％。
　　（3）尾煤基光催化复合材料制备。以钛酸四丁酯为前驱，尾煤为载体，采用溶胶-凝胶法制备出光催化性能良好的浮选尾煤基混晶型TiO2。通过对尾煤基混晶型TiO2研究发现，复合材料光吸收边界红移126nm，使用质量比为1:1焙烧改性尾煤和TiO2形成的复合材料，其暗态吸附和光催化效果最佳，对亚甲基蓝和甲基橙去除率分别为93.06％、94.78％；在自然光条件下，亚甲基蓝和甲基橙的去除率分别为53.00％、57.63％。