染料废水是主要有害工业废水之一，传统的处理方法的处理效果不好或者处理费用较高。光催化氧化法具有降解速度快、降解无选择性、氧化反应条件温和、投资少、能耗低、无二次污染等优点，用纳米二氧化钛光催化处理染料废水越来越受到人们的重视。 本文采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛，采用正交试验法优化制备颗粒二氧化钛的工艺。正交实验的结果表明：钛酸四正丁酯(TNB)的加入量、乙醇的加入量、水的加入量、硝酸的加入量和煅烧温度的最佳条件是乙醇48ml、TNB12ml、水2ml、硝酸0.25ml，煅烧温度为350℃。经过改性后得到高活性的二氧化钛光催化剂。 本文分别采用直接涂层法、溶胶-凝胶法(S-G)和偶联法固载二氧化钛。提出了固载二氧化钛牢固度的概念并设计出表征牢固度的实验方法。通过将固载牢固度和光催化活性二方面综合来较全面的评价二氧化钛光催化剂的固载化的效果。与直接涂层法和溶胶-凝胶法相比，偶联法固载的二氧化钛固载牢固、光催化性能好、使用寿命长。 本文将固载好的二氧化钛用于处理酸性大红G染料溶液和十二烷基苯磺酸钠(DBS)溶液，考察了溶液初始浓度、溶液pH值、H2O2浓度等参数对它们降解率的影响。实验结果发现：随着有机物初始浓度的升高，有机物的降解率逐渐下降；O2的加入并没有引起有机物降解率的很大变化；H2O2的存在大大加强了有机物的降解，对酸性大红G溶液H2O2的最佳浓度为0.005％，对DBS溶液最佳的H2O2浓度为0.0075％；随着pH的上升，光催化反应速率不断降低；乙醇的加入使得光催化效率降低，随着乙醇浓度的增大，有机物降解率逐渐降低；与直接投加法相比，用预沉积法在其表面沉积Ag+的二氧化钛具有更好的光催化性能，预沉积法的最佳Ag+浓度为1.0×10-5mol/l；微量无机离子(c=1.0×10-6mol/1)对反应的影响不大。 本文研究了光催化反应的动力学并通过实验测定出反应的表观动力学常数。研究结果表明光催化反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型，酸性大红G的光催化降解反应为零级反应，而DBS的光催化降解反应为一级反应，利用太阳光进行光催化降解试验，结果表明模拟染料废水的降解效果较好。