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详细介绍了纳米TiO2在光电催化、改性掺杂光催化、电化学催化以及复合式吸附等废水处理中的应用情况，对紫外线照射激发光电催化的机理进行了阐述，并讨论了pH值，电解质、外加偏压和光照强度对紫外线照射激发光电催化的影响，对改性掺杂红移激发光催化的机理进行了阐述，并讨论了元素掺杂，催化剂用量，反应温度，初始浓度和pH值对改性掺杂光催化的影响，指出它们的联合应用是彻底降解多样性废水实现无害化的有效途径之一，并对纳米TiO2的催化应用前景进行了展望。