光催化氧化技术是指利用半导体光催化剂如TiO₂、ZnO等，通过光催化氧化作用氧化降解水和空气中有机污染物的技术。它具有高效、节能、广普安全、无二次污染的特点，成为一种新兴的高级化学氧化技术，有着广阔的应用前景。 本论文在分析国内外光催化反应器工作原理及结构特点的基础上，自行研制了内循环光催化反应器，并用此反应器研究甲基橙和玫瑰红染料模拟废水的处理，取得了很好的去除效果。在最佳实验条件下，甲基橙降解率为92.1％，玫瑰红则完全降解。实验表明，光催化反应器内外径比、催化剂状态、供氧速率、气—液—固传质、废水色度等因素对光催化降解效率影响显著。催化剂处于悬浮态时甲基橙的降解率要高于其处于负载时的降解率。最佳实验条件为：内外径比9/15，适宜的气体流速0.015m/s。鼓风供氧对反应有明显的促进作用，若不鼓氧，降解反应非常缓慢。动力学研究表明，在鼓风条件下，甲基橙光催化降解可近似看作是一级反应，论文计算了不同条件下的表观动力学常数，并初步建立了动力学模型。 本论文利用总有机碳（TOC）测定仪、紫外—可见分光光度计、化学需氧量（COD）等多种分析方法，确定玫瑰红的光催化氧化降解过程，进而探索了光降解的机理。研究表明，强氧化自由基首先进攻共轭基团。玫瑰红染料的脱色过程与总有机碳TOC的去除过程是不同步的。反应初期主要是脱色过程，反应后期是各中间产物的完全降解。TOC在初期没有很大的变化，说明生成了无色而又相对稳定的中间产物。通过对甲基橙和玫瑰红降解过程的分析，发现玫瑰红具有较高的反应活性，能够很快的对光解作出明确的反应，而甲基橙在光反应初期表现出阻抑作用。