造纸废水排放量大,成分复杂,处理过程难度较大。其中含有较多威胁人类健康的化学成分,如带苯环的酚类、烷类和酯类物质。近年来,环境污染形势日益严峻,国家对制浆造纸企业提出了更高的要求,废水排放指标更加严格,使得污水处理系统必须在现有基础上继续强化。光催化降解造纸废水是一条可行之路,光催化剂材料种类繁多,其中二氧化钛因廉价易得、污染性小、化学稳定性高等优点,成为半导体光催化剂的最佳选择。但是二氧化钛的带隙较宽(3.2eV),对可见光的响应较低,仅利用太阳光中含量很少的紫外光,使其光降解效率较低。近年来对二氧化钛的掺杂改性成为了研究热点,二氧化钛改性后对可见光有一定程度的响应,并且可以提高光生电子和空穴的分离和捕获能力,弥补光生电子和空穴极易复合的缺陷,提高二氧化钛光催化效率。本文制备了铈(Ce)、氟(F)掺杂纳米二氧化钛光催化剂,并通过降解各种有机物考察其光催化性能,最后用于造纸废水深度处理实验,具体内容如下：采用溶胶凝胶法制备铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂,其光降解性能由造纸废水的化学需氧量(CODCr)和色度降解率体现。正交实验产生的光催化剂最佳配比为：铈掺杂量1%,氟掺杂量6%,煅烧温度550℃。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等,对催化剂进行掺杂种类、掺杂量、表面形态等特性的表征。结果表明：铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂的主晶相为锐钛矿型；该催化剂较市售纳米二氧化钛颗粒较小,分布更加均匀；从紫外可见分光光度计表征的结果来看,铈氟掺杂纳米二氧化钛的吸收带边发生了明显红移,在部分可见光范围内(400-500nm之间)有很强的吸收。对铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂降解几种有机物(酚类、氨基类、芳香类、酮类、酯类)的性能进行测试。结果表明：铈氟掺杂纳米二氧化钛对这几种有机物均有降解作用,但降解所需时间不同,降解程度不同。探索了铈氟掺杂纳米二氧化钛颗粒光降解造纸废水的影响因素,深入研究作用机理,确定处理造纸废水过程中的最佳工艺条件：废水初始pH值为4,催化剂添加量为1.0g/L,光照时间为50min,色度去除率达到95.5%,CODCr去除率达到90.3%。采用浸渍提拉法制备铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜,将其应用于造纸废水深度处理,结果表明：废水pH值为4,光照时间为70mmin时,色度和CODCr去除率达到最大值。并对其进行重复利用测试实验,结果显示,光催化剂薄膜重复利用6次后去除率仍在50%以上。研究结果表明,铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂对造纸废水的处理效果较明显,对光催化处理造纸废水具有一定的指导意义。