近年来,科学技术飞速发展的同时,环境污染问题也日益严重。以有机染料为代表的有机污染物成为水系环境治理的热点和难点。传统的物理、化学和生物等治理方法存在诸多问题,已不能适应我们对美好生活的需求。以TiO₂为代表的纳米半导体光催化材料因其降解效率高,无二次污染等优点而被广泛应用于有机染料废水的处理。虽然关于TiO₂光催化性能研究的报道层出不穷,但是有关TiO₂选择性催化机理的研究却鲜有报道。本课题针对TiO₂的晶相组分影响催化降解有机物机理,和选择性生成活性物质的相关内容主要做了如下工作:（1）通过有氧焙烧法分别制备了不同晶相组分的TiO₂,运用X射线粉末衍射（XRD）,Raman光谱,比表面分析以及紫外漫反射等表征方法表征了TiO₂的晶相组分和光学性能。结果表明当金红石相组分逐渐变高时,带隙宽度逐渐变小。比表面也随之变小,所以调控TiO₂催化剂的晶相组分比例可调控其催化性能。（2）以pH=3的甲基橙-亚甲基蓝（MO-MB）水溶液为模型体系,研究了富金红石和富锐钛矿对光催化降解选择性和可调节性的影响;在光催化反应过程中分别观察加入异丙醇（·OH捕捉剂）,对苯醌(O₂^·-捕捉剂)和三乙醇胺（h⁺捕捉剂）后MB和MO降解速率和其选择性的变化;并通过荧光光谱检测表面固定的O₂^·-;XPS表征钛价态的变化EPR来检测反应中的单线态氧。结果表明:富金红石型TiO₂催化剂对光催化降解MB显示了较高的选择性,选择能力是富锐钛矿TiO₂的2倍:·OH和h⁺对选择性降解贡献不大,O₂^·-对光催化活性和选择性有显著影响;富金红石型TiO₂较富锐钛矿TiO₂更易形成固定化O₂^·-;通过控制TiO₂催化剂的晶相;调控固定化O₂^·-的生成来控制光催化选择性的可能性。（3）使用一种基于曝氧光降解的新方法,以不同相组成的TiO₂为光催化剂去除模型有机物壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯（TXP-10）。采用NBT分子探针分析不同曝氧量和不同晶相组成的TiO₂光催化剂生成O₂^·-的相对量;并在不同的光照强度和曝氧量下对光催化反应过程中捕捉·OH和h⁺;测定降解过程中TXP-10的红外光谱判断基团的变化;评价TXP-10阻垢性能随降解时间的变化。结果表明,富金红石对曝氧反应更为敏感,且曝氧量越大产生的O₂^·-相对较多;对光照强的更为敏感;疏水性烷基链和芳香环转化为含羧基的亲水性衍生物;随着光催化反应时间的延长,生成的化合物失去表面活性,抗沉淀率降低。