全球性环境污染和能源危机已经成为二十一世纪人类面临的重大课题。TiO₂光催化技术可利用太阳光将有机污染物完全矿化为环境友好的CO₂、H₂O等无毒的无机物,由于TiO₂高的光化学稳定性、价廉无毒等优良特性,使纳米TiO₂光催化在环境净化方面成为材料学、化学和环境科学等领域科研工作者广泛关注和研究的热点课题。 本文主要采用高温水解溶剂热法,以丙酮为溶剂,钛酸丁酯（TNB）为先驱体成功合成了高可见光催化活性的纳米TiO₂催化剂;以几种单芳香环有机污染物为降解目标物,研究了纳米TiO₂催化剂在不同的热处理温度下与不同的光照条件下对有机污染物的降解机理和动力学过程;分析了纳米TiO₂催化剂降解不同种类有机物以及不同有机物浓度时的降解过程、动力学规律,探求催化活性与表面吸附态以及降解物之间的关联规律,获得了在钛醇盐高温水解溶剂热法合成纳米TiO₂可见光催化方面一些有意义的规律和结论,为具有高效可见光催化降解性能的纳米TiO₂催化剂的理论研究和实际应用提供指导。 研究表明不同温度热处理的丙酮系纳米TiO₂样品和商品P25对苯酚的紫外-可见光催化降解活性依P25>A-240-365>A-240-180>A-240顺序降低,表明样品表面残留有机物越少,在紫外-可见光下光催化活性越好。P25的混晶结构使其在紫外-可见光条件下有较高的催化活性。而可见光（λ≥450 nm）催化降解活性依A-240-180>P25>A-240-365顺序降低,表现出了不同于紫外-可见光源条件下的催化特性,这主要是由于不同温度处理的纳米TiO₂催化剂的表面吸附态不同。在可见光催化活性高的A-240-180样品可见光催化降解苯酚、对氯苯酚和对羟基苯甲酸时,降解速率都显著高于P25,具有不同的降解速率常数;苯酚初始浓度不同时降解速率也不同。这表明纳米TiO₂样品可见光催化降解动力学也与目标降解物及其初始浓度有关。