本文以钛酸四丁酯为钛源,氢氟酸为氟源,硝酸铜为铜源,乙醇为溶剂,采用蒸汽热法以水蒸气产生的气泡为模板分别制备了氟掺杂的Ti02空心微球及氟铜共掺杂的TiO空心微球,利用SEM、XRD、BET、UV-Vis、FTIR等技术分别对两种催化剂的形貌特征、晶相结构、比表面积、吸光性能及氟、铜的存在形式进行表征；同时分别用两种催化剂对甲基橙和阳离子蓝溶液进行可见光催化降解,以研究其光催化性能,并考察了催化剂投加量、初始浓度、溶液pH、光照强度对氟铜共掺杂的TiO2空心微球降解阳离子蓝的影响及其重复使用性能；在此基础上,通过测定氟铜共掺杂的Ti02空心微球光催化降解阳离子蓝的主要中间产物和催化剂降解前后表面结构、官能团的变化及对自由基的捕获,进一步探讨了氟铜共掺杂的Ti02空心微球处理阳离子蓝废水的催化反应机理。得到的主要结论如下：(1)氟掺杂或氟铜共掺杂都会抑制Ti02颗粒的生长,使其粒径变小,其中以样品F-Cu-TiO2的粒径最小,且分布最均匀。(2)氟掺杂或氟铜共掺杂都可以增大Ti02的比表面积,都没有改变锐钛矿Ti02的晶相结构,也没有改变Ti02主要的红外吸收特征峰的位置,但通过掺杂可以增强Ti02的结晶度,同时会增强其羟基峰和水峰的强度。(3)氟铜共掺杂的Ti02中的氟主要以化学吸附态存在于二氧化钛的表面,形成≡Ti-F基团,而Cu2+进入了TiO2晶格中,降低了其禁带宽度,并拓宽了Ti02的光学响应范围,使其光吸收边缘产生了红移。(4)氟掺杂或氟铜共掺杂均可以提高Ti02的光催化活性,样品F/Ti-1可使甲基橙降解率达98.1%,TOC去除率达90.29%；样品F-Cu-TiO2可使阳离子蓝降解率达99.8%,TOC去除率达92.29%。(5)氟铜共掺杂的TiO2空心微球光催化降解阳离子蓝溶液的最佳反应条件为：催化剂投加量2.0 g/L,溶液初始浓度为20 mg/L,光照强度为500w,溶液pH为6,且催化剂可以回收利用,有较高的重复使用价值。(6)由GC-MS可知阳离子蓝X-GRRL的降解中间产物有对羟基甲基苯胺、对羟基苯胺、苯醌及草酸等,最终氧化分解为C02和H20。催化剂降解阳离子蓝的过程中起主导光催化作用的是超氧自由基。