抗生素被广泛应用在临床、动物养殖业以及水产养殖业等方面。生物体只能吸收一小部分抗生素,大部分的抗生素以药物原型的方式排放到自然环境中,造成环境污染。此外,抗生素生产过程中产生的大量未经过处理而直接排放的废水也给环境与人类健康带来了巨大的挑战。当前,TiO₂光催化氧化技术因操作简单、化学性质稳定、绿色无毒害以及成本低廉等优点,成为处理抗生素废水的主要方法之一。但是,单纯的TiO₂光生电子-空穴对容易发生复合以及对太阳光的利用率较低,阻碍了其应用的潜力。本论文主要从这两方面入手,通过对TiO₂进行改性处理,研究改善TiO₂的光催化性能。1.本文是在合成锐钛矿型TiO₂纳米粒子的基础上,以氯铂酸为铂源,经过热处理得到Pt修饰的TiO₂。在对TiO₂光催化降解污染物的研究中,人们发现TiO₂表面存在大量表面态,这些表面态加剧了空穴-电子对的复合,从而降低了TiO₂的光催化活性。采用贵金属修饰TiO₂,经过光照后,在贵金属-TiO₂界面上形成Schottky能垒,能够有效地抑制电子和空穴复合,改善TiO₂的光催化性能。我们首先采用水热法制备了TiO₂纳米粒子,以氯铂酸为铂源,通过简单的方法制备了Pt修饰的TiO₂。以20 mg/L的诺氟沙星为目标降解物,结果表明,Pt含量为0.76%的TiO₂（Pt-2）,对诺氟沙星的降解率最佳,为95.44%,与纯TiO₂相比,降解率提高了22%。此外,我们还研究了TiO₂（Pt-2）的用量以及诺氟沙星的初始浓度对降解率的影响。结果表明,0.03 g是催化剂TiO₂（Pt-2）的最佳用量;当诺氟沙星的初始浓度在5-20 mg/L时,催化剂对其降解率均能达到95%以上。以ln（A/A0）对时间t作图,呈线性关系,相关系数R2大于0.96,说明该反应过程遵循一级反应动力学。2.在不改变锐钛矿型TiO₂结构的基础上,利用硝酸盐（硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶）对TiO₂表面进行改性处理。由于单纯的TiO₂光生电子-空穴对容易发生复合,这是影响TiO₂光催化活性的一个主要因素,因此,减少电荷的复合是提高TiO₂光催化活性的关键。本文制备了Mg（NO₃）₂、Ca（NO₃）₂以及Sr（NO₃）₂改性处理的锐钛矿型TiO₂,采用XRD和SEM对其进行了表征,并且研究了改性TiO₂的光催化活性。Mg（NO₃）₂改性的TiO₂催化剂中,Mg（NO₃）₂与TiO₂摩尔比0.25%,是最佳配比,对诺氟沙星的降解率为97.19%,与纯TiO₂相比,降解率提高了21%。当诺氟沙星的初始浓度为5、10、15和20 mg/L时,催化剂TiO₂（Mg-0.25%）对其降解率均能达到95%以上。ln（A/A0）与反应时间t呈线性关系,相关系数R2大于0.97,该反应过程遵循一级反应动力学。Ca（NO₃）₂和Sr（NO₃）₂改性的TiO₂催化剂与Mg（NO₃）₂改性的TiO₂催化剂对诺氟沙星的降解结果类似。在最佳摩尔比的条件下,硝酸盐改性TiO₂光催化降解诺氟沙星的活性顺序为:TiO₂（Mg-0.25%）>TiO₂（Ca-0.25%）>TiO₂（Sr-0.25%）。3.由于TiO₂仅对紫外光有吸收,对可见光的利用率较低,不能较好的利用太阳光,因此拓宽TiO₂的光响应范围是改善TiO₂光催化活性的关键之一。本文采用半导体复合的方法对纳米TiO₂光催化剂进行改性研究,由于Fe₂O₃的禁带宽度较小,为2.2 eV,能够吸收可见光,所以本文采用水热法制备了TiO₂纳米粒子,选用硝酸铁为铁源,通过热处理制备了TiO₂/Fe₂O₃复合半导体光催化剂。以20 mg/L的诺氟沙星为目标降解物,达到吸附平衡后,采用氙灯光源进行光催化反应。结果表明,Fe₂O₃与TiO₂的最佳重量比为0.04;催化剂的最佳使用量为0.05 g;当诺氟沙星的初始浓度在5-20 mg/L时,其降解率均在85%以上。以ln（A/A0）对反应时间t作图,呈线性关系,相关系数R2大于0.97,该反应过程遵循一级反应动力学。