本文以钛酸丁酯为钛源,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备TiO₂微粒,用于亚甲基蓝染料的光催化降解。对比研究了未掺杂、B掺杂、N掺杂、B-N共掺杂TiO₂的催化活性。通过扫描电子显微镜对催化剂微观结构表征,用Langmuir-Hinshelwood模型进行动力学拟合研究了二甲苯降解动力学,并从电化学角度进行分析。在此基础上对催化剂进行改进,突破了传统的负载模式,采用创新的思路将TiO₂负载在蚕茧上。另外考虑到目前的积分反应装置不能反映催化剂瞬时影响,因此在自制微分催化系统中对催化剂进行动力学分析,具备一定的创新性。实验采用实时的微分分析手段,对二甲苯废气进行催化降解,并采用微分动力学方法研究初始浓度、氧气浓度等因素对反应的影响。实验结果表明,微波辅助溶胶-凝胶法制备B-N共掺杂TiO₂具有最佳催化活性,其表面形貌比未掺杂TiO₂更均匀,提高了TiO₂的分散度。B-N共掺杂对于TiO₂光催化活性的提高具有协同作用,产生微观上的p-n结效应。采用TiO₂微粒催化降解亚甲基蓝实验表明,B-N共掺杂TiO₂催化活性高于未掺杂、B和N分别掺杂TiO₂。当催化剂用量为2 g/L时,室温光照4 h可使初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液降解率达91.6%。光催化降解二甲苯实验发现,B-N共掺杂TiO₂对气相二甲苯降解效率明显高于未掺杂型TiO₂,与降解亚甲基蓝结果一致。动力学研究表明,二甲苯初始浓度、氧气浓度对反应均有一定的影响,存在一个最佳值。二甲苯初始浓度最佳值为11mg/L,氧气浓度（用体积含量表示）最佳值为20%。