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染料废水具有水量大、色度高、成分复杂、难生物降解和对环境的危害大等特点,因此,染料废水的处理是环境治理的热点之一。光电催化技术是光催化氧化和电化学氧化结合起来的一门新兴水处理技术,具有高效、节能和环保等优点,其对环境治理具有重要的意义。因此,本文主要研究三维粒子电极光电催化降解有机染料。为提高TiO2的光催化活性,本文拟采用Pr和Co共掺杂对其进行改性,采用溶胶-凝胶法成功制备出Pr-Co/TiO2/鳞片石墨,并将其作为粒子电极。实验中采用500W氙灯作为光源模拟太阳光,直流稳压电源提供偏压,两片面积相等的不锈钢板分别作为三维电极的阳极和阴极。探讨了Pr和Co的掺杂量对光电催化降解罗丹明B效果的影响,当n（Ti）:n（Pr）:n（Co）=1:0.003:0.001时,制备出的粒子电极的光电催化性能较佳,并且具有较好的光电协同作用和稳定性。对制备的Pr-Co/TiO2/鳞片石墨进行比表面积分析（BET）,电子扫描显微镜分析（SEM）、X射线光电子能谱分析（XPS）和傅里叶红外光谱分析（FTIR）。考察了电解质Na2SO4浓度、外加偏压、粒子电极投加量、曝气量、pH值和RhB初始浓度等对光电催化降解RhB效果的影响。当电解质浓度为0.03mol/L、外加偏压为10V、粒子电极投加量为6.67g/L、曝气量为30m L/min、pH值为3、Rh B初始浓度为25mg/L时,反应45min后,RhB的去除率达98.6%。在一定时间和一定浓度范围内,光电催化降解RhB服从一级反应动力学。为研究该粒子电极对其它有机染料废水是否具有较好的降解效果,将该体系用于光电催化降解三苯甲烷类染料酸性品红。当电解质Na2SO4浓度为0.02mol/L、外加偏压为6V、粒子电极投加量为6.67g/L、pH值为2、酸性品红初始浓度为20mg/L、反应时间为45min时,其去除率达97.5%。当酸性品红浓度为50mg/L时,反应60min后,酸性品红的去除率仍达96.5%。在一定时间和一定浓度范围内,光电催化降解酸性品红服从一级反应动力学。最后,对光电催化降解有机染料的机理进行初步探讨。采用叔丁醇对光电催化降解RhB和酸性品红体系中产生的羟基自由基进行捕获。最后,用液相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪对光电催化降解酸性品红的中间产物进行测定。