光催化氧化技术是一种先进的水处理技术，具有处理效率高、能耗低、工艺设备简单、操作条件易控制、无二次污染等优点，因而是一种很有前途的水处理技术。但以TiO2为典型代表的光催化剂在传统方法上的应用上存在量子效率低以及回收困难等缺点而限制了其工业化推广应用，因此国内外学者积极展开了对这方面的系统研究，其中包括TiO2催化剂的表面修饰、固载、重金属沉积、复合半导体、掺杂稀土元素等技术。 针对TiO2光催化剂在使用中存在的上述缺点，本课题研究了块状TiO2-SiO2/累托石纳米复合光催化材料的制备工艺条件及其光催化降解有机染料亚甲基蓝、吸附铜离子的一般规律，以期进一步充实光催化剂的负载改性技术及其在废水处理方面的应用研究。 本研究利用溶胶-凝胶法，以SiO2为修饰物、累托石为载体，首次制备出了块状TiO2-SiO2/累托石纳米复合光催化材料，并研究了累托石矿浆浓度、钛土比(Ti/R)、硅钛比、pH值、复合反应温度、煅烧温度等不同因素对产物的光催化活性的影响及初步机理所在。通过正交实验确定了四个主要因素影响产物光催化性能的主次顺序为：煅烧温度＞Ti/R＞复合反应温度＞煅烧时间。其最佳制备工艺条件为：煅烧温度600℃，Ti/R=10mmol/g，复合反应温度60℃，煅烧时间2h。 本研究使用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、比表面积测定(BET法)等手段对制备的样品进行了表征，来分析材料的形貌、界面等微观特性。测试结果表明：复合材料的结晶程度不高，但其中明显存在锐钛矿型TiO2，其颗粒通过Ti-O-Si键固定在累托石表面，粒度分布较均匀，平均粒径在25-30nm之间，而累托石的结构已明显改变，样品的比表面积比原料累托石和纯TiO2都增大很多，这些都是材料光催化活性增强的主要原因。 为了评价制备的复合光催化材料的光催化性能，本研究以紫外灯作为光源，在自制的模拟反应装置中用其对模拟污染物亚甲基蓝进行了光催化降解试验，并进一步探讨了催化剂用量、反应时间、污染物初始浓度、pH值、光照距离、重复使用等不同条件对材料光催化性能的影响规律及初步机理。试验结果表明：对于初始浓度为8mg/L的亚甲基蓝溶液，当催化剂用量为5g/L时，紫外光下降解3h，其脱色率可达90％以上；碱性条件有利于反应进行，光照距离为20cm时降解效果最好；重复使用4次后材料对亚甲基蓝仍然具有70％以上脱色效果。 本课题还进行了制备的复合材料对模拟含铜废水的吸附试验。通过对单因素试验结果的研究分析，得到的复合材料对Cu2+的最佳吸附条件为：pH值8左右，材料用量18g/L，溶液初试浓度5mg/L，搅拌15min，室温25℃。其去除率可达到92.5％。