TiO₂纳米管阵列（Titania nanotube array, TNA）电极材料具有高效的光电催化降解有机物性能。本文利用薄层反应器中发生的耗竭氧化反应,研究了采用阳极氧化技术制备的TNA电极的光电催化降解不同类型有机污染物的反应特性和反应机制,探讨提高有机物光电催化降解的有效途径。论文首先以易降解的葡萄糖和难降解的丁二酸、邻苯二甲酸作为模型化合物,考查了有机物在TNA光电催化薄层反应器中的光电流-反应时间（I-t）变化特征,表明I-t曲线的变化特征能够瞬时反映有机物在TNA电极表面的反应速率变化。同时还考查了反应器体积等参数的变化对于有机物光电催化反应性能的影响,表明随着反应器液层厚度的增加,有机物耗竭氧化反应时间相应增加。利用有机物可以在薄层反应器中发生耗竭氧化反应的特点,论文选择具有不同电极吸附特性的有机物—弱吸附型的葡萄糖和强吸附型的邻苯二甲酸作为研究对象,研究了两种有机物在TNA电极表面不同的光电催化反应性能和反应机制。对于弱吸附型的葡萄糖,由于其在TNA电极表面吸附能力弱,从溶液本体被吸附至电极表面较慢,致使葡萄糖在高浓度时,其光电催化反应速率出现瞬时升高然后迅速下降,再呈现缓慢下降的变化趋势。对于强吸附型的邻苯二甲酸,其吸附性强且难降解,电极表面总是存在着大量的邻苯二甲酸,导致溶液中邻苯二甲酸浓度升高时,光电催化反应速率瞬时升高,然后持续升高,之后才呈缓慢下降的变化趋势。论文还对有机物的吸附类型、吸附系数、反应机制等进行了分析。上述研究表明,有机物的吸附性能影响着其光电催化反应性能,利用薄层反应器的耗竭氧化反应,有助于搞清有机物在电极表面的反应过程和微观机制。基于难降解有机物在薄层反应器的光电催化反应特性,论文研究了极难降解的有机物金刚烷胺的降解性能,发现难降解的金刚烷胺与葡萄糖之间存在着光电催化的协同作用。实验表明,在实验条件下直接光电催化降解COD浓度50mg/L的金刚烷胺,其降解效率仅能达到30%,然而向金刚烷中加入具有羟基官能团的葡萄糖时,可以大幅度提高金刚烷胺降解效率,当溶液中金刚烷与葡萄糖浓度比值达到1:2时,可以实现金刚烷胺的完全耗竭氧化。论文探讨了这一协同光电催化作用的机制,认为这种光电催化协同作用是由于葡萄糖中含有大量的羟基官能团,在光电催化下产生了大量的羟基自由基,促进了难降解有机物的光电催化降解。