本文分别用溶胶-凝胶法和水热法制备了纳米TiO₂粉体光催化剂，通过正交实验初步探讨了反应物料比、水解温度和煅烧温度等工艺条件对纳米TiO₂的粒径、比表面积、晶型和光催化活性的影响。利用悬浮聚合法制备了具有吸附活性的粉煤灰-聚苯乙烯微珠载体，并通过矿化接枝技术将纳米TiO₂光催化剂附着其上，制备了复合型催化剂，粒径大小可控制在0.1～10mm之间，并用可溶性高导电聚苯胺对其进行可见光改性研究。以甲醛模拟废水为研究对象，考察了纳米TiO₂光催化氧化对降解水中有机物的效果，以及载体的活性和导电聚苯胺掺杂对复合催化剂催化性能的影响。利用红外吸收光谱、SEM、XRD、比表面积测定仪等手段对其进行表征。实验结果表明，TiO₂在载体上分散良好，粒子颗粒均匀，纳米TiO₂粒径大小在30～60nm之间。可溶性高导电聚苯胺掺杂可有效提高纳米TiO₂光催化剂对太阳光的利用率。采用悬浮聚合法制备粉煤灰—聚苯乙烯复合微珠载体，粒径大小可控；载体中的粉煤灰表面积大，吸附性强，含有Fe等过渡金属活性成分，可提高催化剂光催化活性。通过接枝技术在载体和光催化剂之间形成纤维状大分子薄膜，增强了纳米TiO₂在底物上的吸附力，使复合光催化剂具有较长的使用寿命，解决了纳米TiO₂粉体固定化和再利用困难的问题，为将来的工业化和商业化奠定了基础。