随着工业化进程的加快和发展所造成的环境恶化，特别是大气污染，已成为亟待解决的城市环保问题之一。由于工业源排放的有毒废气存在浓度低且扩散面积广的特点，采用传统的废气净化方法不仅昂贵而且难以应用。纳米TiO2作为一种半导体光催化材料具有无毒，催化效率高、性能稳定等突出特点，可以用于光催化净化空气，它已成为目前光催化研究领域中最活跃的方向之一。本文采用溶胶－凝胶法制备了纳米TiO2溶胶，研究了三种不同载体负载及其固定化方法，选用甲苯为目标污染物，通过自制的一套气体发生和光催化反应装置，利用气相色谱对甲苯去除效率进行测定，评价其光催化活性。最后对活性炭负载光催化剂失活的再生方法进行了研究。
　　 首先是在以往实验成果的基础上对TiO2溶胶制备工艺参数做了进一步研究，实验表明控制钛酸丁酯︰无水乙醇︰去离子水︰冰醋酸体积比为5︰40︰2︰5，调整溶胶pH值为4，能得到稳定的溶胶体系。溶胶形成凝胶，陈化时间约为22小时。另外在溶胶中掺杂摩尔分数1%的过渡金属钴有助于进一步减小TiO2晶粒尺寸，从而提高其光催化活性。
　　 分别选用铝片、不锈钢网以及竹活性炭作载体完成TiO2的负载，通过X射线衍射、FSEM扫描电镜等方法对催化剂微观结构进行表征。利用自制的光催化反应装置，以甲苯为目标污染物，对甲苯去除效率进行测定,其中以活性炭为载体，甲苯最高达到80%的光催化降解效率。去除效果为活性炭>不锈钢网>铝片。同时研究了反应初始浓度、气体流速对光催化降解甲苯效率的影响。实验研究结果表明：甲苯的去除量随负荷增加而上升，但上升趋势逐渐变缓，流量和浓度变化逐渐导致去除量变化；随负荷的进一步增加，甲苯的光催化去除量反而下降。
　　 最后研究了活性炭负载光催化剂失活的再生方法。利用傅立叶变换红外光谱分析了催化剂失活的原因，实验发现通过在紫外光照下通入洁净空气、微波辐照、高温处理等方法可以完全或部分恢复催化剂的活性，实现再生。但从工艺成本、时间考虑，认为微波辐照是实现催化剂再生的比较理想的方法。