纳米Ti02光催化剂具有无毒、廉价、催化活性高、化学稳定性好的优异特性,广泛应用于降解污水中的有机污染物。然而,TiO2禁带宽度较大(Eg=3.2 eV)只能吸收<387 nm的紫外光,而紫外光只占太阳光的5%;光生e--h+复合快速,严重制约其应用。其次,Ti02催化性能受其形貌和微观结构的影响。因此,本论文在合成中空结构Ti02微球的基础上,对其进行表面修饰、染料敏化研究,主要结果如下:(1)以有机小分子1,2-二羟基苯-3,5二磺酸钠盐(Tiron)为表面修饰剂,对所合成Ti02催化剂进行表面修饰,得到Tiron-Ti02光催化剂。以10 mg/L亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,优化制备条件。结果表明,当nTiron:nTiO2=0.5、pH=1及反应时间为6 h时,Tiron-Ti02微球直径约为300-400 nm,锐钛矿相,具有良好的可见光催化活性。在氙灯(150 W)照射下120 min对MB溶液降解率为88.1%;重复利用5次后,其光催化活性无明显变化,降解率仍维持在80.0%,表明Tiron-TiO2催化剂具有较好的稳定性。此外,120 min内对氯霉素(CAP)、磺胺二甲基嘧啶(SMT)、洛美沙星(LFC)的降解率分别为63.9%、77.9%、74.9%。(2)采用无模板一步水热法制备中空TiO2(hTiO2)微球,以10mg/L亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,优化制备条件。结果表明,当nTi(SO4)2:nNaF=1、水热反应温度140℃、反应时间14 h时,所得hTiO2为结晶度良好的锐钛矿相,直径1.5-2 μm的中空微球由粒径为40-50 nm的TiO2小颗粒组成。在高压汞灯(125 W)照射下80 min即可将MB溶液全部矿化分解。在此基础上,以Tiron为表面修饰剂、酚番红花红(PS)为敏化剂,将表面修饰和敏化两种方法相结合,得到具有良好可见光响应的PS-Tiron-hTi02催化剂。在氙灯照射下,120 min对MB溶液的降解率高达99.6%,且重复利用5次后其光催化活性无明显变化,降解率仍维持在90.0%以上,表明PS-Tiron-hTiO2催化剂具有很好的稳定性。此外,同条件下,PS-Tiron-hTi02对抗生素类药物CAP、SMT、LFC的降解率分别为82.1%,91.3%,100%。(3)以邻苯二酚紫(PV)染料为敏化剂,采用醇热法原位合成邻苯二酚紫敏化TiO2(PV-TiO2)光催化剂。以10 mg/L MB溶液为目标降解物,优化制备条件。结果表明,当敏化剂添加量为0.1%,水热反应温度120℃、反应时间6 h,所得PV-TiO2是由粒径为40 nm的小颗粒团聚形成的直径约为450-800 nm的微球,锐钛矿相。在氙灯照射下120 min对MB溶液降解率为94.0%,重复利用5次后,其光催化活性无明显变化,降解率仍维持在90.0%左右,表明PV-TiO2催化剂具有较好的稳定性,可重复利用。此外,在氙灯照射下120 min对抗生素类药物CAP、SMT、LFC的降解率分别为66.0%、67.6%、62.9%。