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随着我国煤化工行业的不断壮大,有机废水处理成了急需解决的问题。有机废水中苯酚因高毒性与生化稳定性,成为最难降解且危害最大的污染物。Ti O2作为光催化剂,可以有效降解废水中的低浓度苯酚,但由于其降解效率低及紫外光的需求限制了光降解技术的进一步应用。论文拟通过掺杂和复合技术对Ti O2进行修饰,以期提高其可见光光催化活性。论文采用理论计算对掺杂元素进行优化,分别建立四种常见的非金属C、N、S、P单掺杂锐钛矿Ti O2模型,通过对四种模型的电子结构、光学性质、氧化还原性等结构性质分析,得出Ti O1.875P0.125模型最适合做可见光催化剂。为了继续提高Ti O1.875P0.125对可见光的吸收能力和光催化性能,以Ti O1.875P0.125模型为基础,分别建立P与金属V、Cr、Mn、Fe、Ni、Co共掺杂锐钛矿Ti O2六种模型,通过对六种模型的结构性质分析,得出Ti0.875Cr0.125O1.875P0.125模型最适合做可见光催化剂。此外,分别建立苯酚在锐钛矿Ti O2（101）面C型终结面20种吸附模型,通过对不同模型的缺陷形成能和结构优化结果分析,得到苯酚羟基上的H（1）原子与锐钛矿Ti O2（101）面C型终结面内层三配位O原子的吸附能最低,吸附方式最稳定。以理论计算结果为指导,实验中以钛酸四丁酯（Ti源）,磷酸（P源）,九水硝酸铬（Cr源）为前驱体,冰醋酸和无水乙醇为缓凝剂,去离子水为溶剂,采用Sol-gel法分别制备P-Ti O2、P-Cr-Ti O2两种光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR、Raman等表征手段,考察不同掺杂量和煅烧温度对P-Ti O2、P-Cr-Ti O2材料样品物化性能的影响。通过可见光催化降解苯酚实验（可见光照12 h,苯酚溶液100m L,苯酚初始浓度10 mg/L）,优选最佳合成条件,揭示P掺杂和P、Cr共掺杂Ti O2机理。以P-4%-Cr-6%-Ti O2（600℃）和氧化石墨烯（GO）为原料,采用水热合成法制备P-4%-Cr-6%-Ti O2/GO光催化剂,通过XRD、TEM、AFM、EPR等表征手段,考察GO复合量对复合材料物化性能的影响,通过可见光催化降解苯酚实验,优化GO复合量,阐明P-Cr-Ti O2/GO光催化机理。论文实验研究得到如下主要结论:（1）P元素的引入,可以有效阻碍Ti O2颗粒团聚,降低颗粒尺寸,提高颗粒分散性。随着煅烧温度的升高,Ti O2晶粒尺寸增大,比表面积减小。在煅烧温度700℃时,出现锐钛矿晶型向金红石晶型转变。相同煅烧温度下,随着P掺杂量的增大,P对Ti O2晶粒生长的抑制作用逐渐增强,Ti O2晶型转变温度升高,材料的比表面积和光吸收边界都有先增大后减小的变化规律。由于磷酸电离出的P-OH和P=O与Ti-OH反应速度差异,导致材料表面P浓度高于内部,揭示了P掺杂Ti O2机理。P-4%-Ti O2（600℃）对苯酚去除率达到66.5%。（2）P、Cr共掺杂对Ti O2颗粒团聚的阻碍作用弱于P单组分掺杂。在相同煅烧温度下,当P掺杂量4%时,随着Cr掺杂量的不断增大,对Ti O2晶粒生长的抑制作用逐渐增强,带隙值减小,比表面积变化不明显。由于九水硝酸铬电离出的Cr3+与Ti4+离子半径十分接近,Cr3+极易替代Ti4+参与Ti（OH）4与P-OH的脱水缩合反应,揭示了P、Cr共掺杂Ti O2机理。P-4%-Cr-6%-Ti O2（600℃）对苯酚去除率达到82.5%。（3）水热合成法可使P-4%-Cr-6%-Ti O2颗粒均匀稳固的负载于GO片层上。在水热合成的还原环境中,GO中的含氧官能团被基本还原去除,部分Ti3+和Cr3+被GO中含氧官能团氧化为Ti4+和Cr6+,P2p轨道电子出现局部变化。相同水热合成条件下,随着GO复合量增大,P-Cr-Ti O2/GO的比表面缓慢增加,当GO复合量8%时,比表面积显著降低。与Ti O2、P-4%-Ti O2、P-4%-Cr-6%-Ti O2相比,P-4%-Cr-6%-Ti O2/r GO-4%具备优异的电子传输能力、低光生电子-空穴复合率,可产生更多的强氧化性基团。由于还原后的GO具备优异的电子传输性能,导带中的激发态自由电子会优先选择迁移至GO,实现光生电子-空穴的分离,最大限度的延长光生载流子寿命,阐明了P-Cr-Ti O2/r GO光催化机理。P-4%-Cr-6%-Ti O2/r GO-4%对苯酚去除率达到98.2%。