工业废水中有毒难降解有机污染物的处理是环境治理领域亟待解决的难题之一,采用含钛功能材料在光照下对有机污染物进行光催化降解是一种极具前景的水处理技术。含钛高炉渣中含有较高的Ti O2（5-25 wt.%）,是制备含钛光催化剂的良好资源。本文系统研究了含钛高炉渣制备的含钛沸石、类水滑石材料结构和性能调控机制,以及应用于光催化降解有机污染物的技术路径,对实现含钛高炉渣全量资源化利用和有机废水高效处理具有重要的理论价值和现实意义。采用不同类型的商用硅铝型沸石（X型、Y型、ZSM-5）为载体制备Ti O2/沸石光催化剂,以甲基橙溶液（MO）作为模拟污染物,在紫外光条件下对其进行了光催化性能评价,考察了不同沸石类型、负载方式以及制备条件对Ti O2/沸石光催化剂性能的影响,确定了ZSM-5沸石适合用作光催化剂载体,可作为含钛高炉渣综合利用的目标产物。采用含钛高炉渣开发了兼具优异吸附性能和光催化性能的含钛沸石和类水滑石材料,为实现含钛高炉渣全量资源化利用和有机废水高效处理提供了新思路。以含钛高炉渣作为原料,用“酸浸-晶种辅助水热合成”方法,利用酸浸处理后得到的酸浸渣成功制备了高纯度的含钛ZSM-5沸石,考察了沸石合成体系的硅铝比、水硅比、晶化温度以及时间等参数对ZSM-5沸石结晶的影响,探究了合成过程中含钛ZSM-5沸石的结构变化规律,阐述了其结构调控机制。在沸石合成体系的硅铝比为27、水硅比为50、钠硅比为0.12,晶化温度为170°C,晶化时间为48 h条件下,可获得单一的纺锤状含钛ZSM-5沸石;合成沸石中Si:Al:Ti的物质的量之比为1:0.0463:0.0324,钛以骨架钛以及锐钛型Ti O2形式存在;合成的含钛ZSM-5沸石自身具有一定的光催化性能,在光照90 min后对MO的光降解效率达到了45%。采用“固相扩散+焙烧处理”的方式制备了Ti O2/ZSM-5和g-C3N4-Ti O2/ZSM-5（TCNZ）两种沸石基光催化剂,实现了对其能带结构的有效调控,增强了其光催化性能。经固相扩散和450°C焙烧处理可显著提Ti O2/ZSM-5的比表面积,增强催化剂对光的捕获效率、电荷分离/传输效率,从而增强其光催化性能;相对于未焙烧的Ti O2/ZSM-5光催化剂,其MO降解效率提升了66.7%。固相扩散+焙烧处理”对可见光催化剂的作用机制是增加了TCNZ中沸石表面MO吸附位点和光催化作用位点,促进了TCNZ中Ti O2和g-C3N4之间的直接相互作用,并使TCNZ的价带向正位偏移,窄化了TCNZ的能带带隙,降低了光生电子-空穴对的复合速率,提升了光生空穴的氧化能力,增强了TCNZ对可见光的响应能力。以制备含钛ZSM-5沸石的酸浸液为原料,采用“共沉淀+焙烧处理”方法将浸出液中的Ca、Mg、Al、Ti元素成功制备了一系列类水滑石材料（LDHs和LDOs）,实现了含钛高炉渣的全量资源化利用。研究表明,经100°C共沉淀处理后,浸出液中Ca、Mg、Al和Ti元素的收得率分别达到了72.33%、99.24%、95.60%和99.84%,LDH-100样品中各元素组分的物质的量之比为:Ca:Mg:Ti:Al=1:0.533:0.464:1.013;合成的LDH-100样品表现出了最佳的层状结构和最优的吸附性能,对MO吸附容量约为5.2 mg/g,合成的LDHs对MO的吸附过程均符合准二级动力学模型。通过焙烧处理可以将低吸附容量的LDHs转变为兼具优异吸附性能和光催化活性的LDOs材料;当焙烧温度低于550°C,合成的LDOs材料的结构主要为无定型的层状金属混合氧化物;当焙烧温度达到650°C时,无定型的层状金属混合氧化物转变为了含钙钛矿相的复合材料;LDO-450材料表现出了最优的吸附性能,对MO的吸附容量比未煅烧前提升了4.4倍,LDO-550表现出了最优的光催化性能;动力学分析表明,LDO材料吸附过程符合准一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.0297 min-1。