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90年代后,全球性的环境污染问题日益严重,同时纳米制备技术的高速发展,以纳米TiO2光催化剂为重点的环境光催化研究成为材料、催化化学以及环境科学等研究的热点之一。纳米TiO2因具有高的光催化活性、良好的化学稳定性、并且廉价无毒绿色环保等诸多优异性能,被广泛应用于有机污染物降解、污水处理、空气净化等领域,光催化技术已成为一种很有前景的绿色环境净化技术。本文将共沉淀法和溶胶凝.胶法结合,制备出负载型纳米复合半导体光催化剂TixSn1-xO2/AC,并成功优化了其制备条件与使用工艺。以30000ppm的高浓度丙烯酸废水为目标降解物,考察了催化剂的光催化活性,结果表明：活性炭为载体,Sn的掺杂量15%、TiO2负载量30%、煅烧温度500℃、体系pH值为2时,催化剂光催化性能最好。在紫外光照射条件下,催化降解率可达93.3%。XRD表明Ti02和Sn02形成置换型固溶体。采用硫酸浸渍法制备固体超强酸型催化剂Fe2O3-TiO2/AC·SO42-,当Fe2O3掺杂量为0.2%,H2SO4浸渍浓度为lmol·L-1,煅烧温度500℃,催化剂用量为4g/300ml废水,溶液pH值为3-4时,光催化降解42000ppm印染废水效果最好。在可见光激发下,降解率可达95.2%。Fe2O3-TiO2/AC·SO42-催化剂光催化效率的提高本质在于它的特殊表面酸性结构,抑制了电子-空穴的重新结合,同时Fe的掺杂提高了可见光催化活性。制备负载型纳米复合Fe2O3-TiO2-xNx/AC可见光光催化剂,并考察组成和制备工艺对催化剂活性的影响,优化了最佳的活性组份配比和最佳制备条件。其最佳条件为：1)紫外光催化剂,采用0.3mol·L-1的NH3·H2O过程掺氮,Fe2O3质量百分含量为0.3%,TiO2负载量为25%,煅烧温度为500℃,煅烧时间为1h；2)可见光催化剂,采用0.3mol·L-1的NH3·H2O过程掺氮,Fe2O3质量百分含量为0.3%,TiO2负载量为25%,煅烧温度为550℃,煅烧时间为1h。负载型纳米复合Fe2O3-TiO2-xNx/AC光催化剂,可有效地利用可见光.XRD表明N进入了TiO2的晶格内取代了晶格氧,Fe2O3是以非晶态形式高度分散在二氧化钛的体相内。在紫外和可见光条件下,以高浓度(30000ppm)印染废水处理为模型,其最佳使用工艺为：催化剂的最佳用量是12g·L-1,溶液的最佳pH为5,经过36h,降解率可高达98%以上。采用普通干燥法、真空冷冻干燥法和超临界干燥法可制备不同粒径的锐钛矿型N掺杂TiO2。经XPS和红外检测分析证明由于N取代了晶格氧,致使禁带宽度下降,催化剂紫外吸收波长向可见光,最长可达570nm。同时由于引入了N原子,增加了催化剂的氧空位,使得催化剂的光催化活性大大增加。采用普通干燥法、真空冷冻干燥法和超临界干燥法制备的催化剂,在紫外光条件下与P-25相比均具有很好的降解效果。