全氟辛酸（Perfluorooctanoic Acid，PFOA）是一种在环境中广泛存在的持久性有机污染物，具有生物累积性、生物放大效应以及生理毒性。由于其性质稳定，其降解往往需要高温、高压条件且能耗高。所以发展温和条件下高效降解这类物质的方法并研究其降解机理具有十分重要的应用价值和理论意义。本文以聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol, PVA）辅助的水热法合成纳米结构的Ga₂O₃，合成的材料具有束状和针状形貌。其中束状Ga₂O₃比表面积35.1m2/g，具有大量的孔径在2-4nm、5^-13nm的纳米孔；针状Ga₂O₃也具有较大的比表面积（25.95m2/g）和纳米孔结构（4nm²5nm）。紫外光（Ultraviolet, UV）下，束状Ga₂O₃在PFOA降解反应中表现出优异的光催化活性，其反应速率常数(4.85h^-1)是商品Ga₂O₃的16倍、商品TiO（2DegussaP25）的44倍。反应3h后PFOA的脱氟率达到61%。单位PFOA降解的能耗为81.9kJ μmol^-1，低于已报道过的其他方法的耗能。由于废水中共存物质对PFOA在催化剂表面的吸附和降解产生竞争，以束状Ga₂O₃为催化剂降解废水中的PFOA时，降解速率常数降低到1.0h^-1。调节pH值至酸性并采用185nm真空紫外光（Vacuum Ultraviolet，VUV）为光源，可以显著提高束状Ga₂O₃催化降解废水中PFOA的速率，废水共存物质对PFOA降解带来的不利影响被基本消除，降解速率常数提高到4.29h^-1，远高于文献报道的废水中PFOA的降解速率，单位PFOA降解的能耗为88.9kJ μmol^-1，远低于现有文献的报道方法的能耗。UV光下针状Ga₂O₃光催化降解纯水中的PFOA的速率常数为2.28h^-1。反应3h后PFOA的脱氟率能达到58%。VUV光下针状Ga₂O₃光催化降解的纯水中PFOA的降解速率显著提高到4.03h^-1。在UV光下，针状Ga₂O₃光催化降解废水中PFOA的速率降低为1.19h^-1。而采用VUV光为光源时，针状Ga₂O₃仍然显示出对PFOA降解的高活性，相应的速率常数为3.51h^-1，远高于文献报道的速率；单位PFOA降解的能耗为108.6kJ μmol^-1，远低于文献报道方法的能耗。对纳米氧化镓光催化降解PFOA的机理研究表明，Ga₂O₃对PFOA具有高催化活性的可归因于PFOA与Ga₂O₃表面的配位吸附作用，Ga₂O₃材料上光生空穴易于直接与PFOA反应而不是转化为羟基自由基。同时，束状和针状Ga₂O₃拥有的较大比表面积、纳米孔结构以及特殊的形貌结构，都有利于PFOA的光催化降解。