納米二氧化鈦作為一種重要的光催化材料，由于具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、高活高等優(yōu)點
1972年，日本學者Fujishima和Honda在《Nature》上報道了在n型半導體TiO2單晶電極上光致分解H2O產(chǎn)生H2和O2的現(xiàn)象，這一報道使得半導體光催化氧化還原技術，在污水處理等方面的應用受到廣泛關注，并得到了迅速發(fā)展。大量研究證實，染料、表面活性劑、有機鹵化物、農(nóng)藥、油類、等有機污染物都能有效通過光催化氧化反應在TiO2表面降解、脫色、分解為CO2、H2O及其它無機小分子物質(zhì)，從而減少對環(huán)境的污染。
1 TiO2光催化劑在污水處理中的應用
1.1 無機廢水的處理
工業(yè)廢水中的無機污染物主要有重金屬離子，如Hg、Cr、Pb等的離子。許多無機物在TiO2表面具有光催化活性。周林波等[1]在Cr6+濃度為80 mg/L、體積為100 mL的廢水中，投加0.7g SiO2-TiO2系玻璃作為光催化劑，光照反應體系3 h，Cr6+的去除率達99 %。Serpone 等[2]研究了以TiO2為光催化劑在模擬太陽光光照下處理HgCl2 和甲基氯化*的過程，取得了較好的實驗效果。
除重金屬離子外，工業(yè)廢水中的無機污染物還包括部分對環(huán)境危害較重的無機陰離子，如CN-、NO2-、Au(CN)-4等離子，一般方法難以去除，采用光催化氧化技術則能夠達到這一目的。Frank等[3]研究了以TiO2為光催化劑將CN-氧化為OCN-，并最終反應生成CO2、N2、和NO3-的過程。Hidaka等[4]研究了溶液及含氰工業(yè)廢水在TiO2懸浮液中通過中間產(chǎn)物OCN-生成CO2和N2的的光催化氧化過程，討論了光催化氧化法處理含氰廢水的可能性。
1.2.1光催化處理印染廢水
印染廢水具有濃度高、色度高、pH 高、難降解等特點，且大多含有苯環(huán)、胺基、偶氮基團等物質(zhì)。浙江大學研究小組研究了TiO2 懸浮體系對不同染料的光催化降解，結果表明，TiO2 對偶氮類染料、蒽醌類染料、三芳甲烷和菁系等可溶性染料脫色效果，Epling G.A.等[5]研究了在可見光下納米TiO2 光催化劑對15 種不同類型的染料的降解；肖俊霞等也研究了10 種不同結構的染料在TiO2/UV 體系中的光催化氧化降解過程，揭示了不同結構染料在TiO2/UV 體系中的降解規(guī)律。