随着水体富营养化日益加剧,大范围蓝藻爆发导致了微囊藻毒素MCs的污染。微囊藻毒素MCs是一类含有一个环状七肽的结构的肝毒素。由于其环状结构和间隔双键,性质较为稳定,并以痕量形式存在于各富营养化的天然水体中。常规给水处理工艺对藻毒素的去除效果不佳,其对环境和人类的饮用水安全构成了严重威胁。目前迫切要求寻找一种高效、安全、稳定的方法去除水源水中的MCs。本论文以颗粒活性炭（GAC）为载体,采用溶胶-凝胶法制备负载型的催化剂（TiO₂/GAC）,研究负载型催化剂对众多MCs中分布较广,毒性最强的微囊藻毒素-LR（MCLR）的吸附去除和光催化降解反应。具体包括以下内容:以钛酸四丁酯为前躯体,乙醇为溶剂,乙酸为抑制水解螯合剂来制备TiO₂溶胶。在不同原料配比条件下考察制得溶胶浑浊度与形成凝胶时间,得出最佳体系配比为V（钛酸四丁酯）:V（乙醇）:V（乙酸）:V（水）=5:20:10:1。采用浸渍覆膜方式将TiO₂光催化剂负载至活性炭基体上。利用X射线衍射（XRD）、Scherrer经验公式、氮吸附测试、SEM扫描电镜以及TEM透射电镜等方法分别对TiO₂/GAC复合催化剂担载的TiO₂晶型、晶粒尺寸、BET比表面积及孔径分布等物理特性进行了表征。研究了不同负载次数的催化剂对MCLR的吸附和光催化氧化降解影响。结果表明,负载一次的光催化剂吸附和光降解效率均最佳。在MCLR初始浓度为100μg/L、催化剂浓度为3g/L时,负载一次的催化剂反应15min后,降解了约94%的MCLR,20min后污染物几乎被完全降解。其具有良好的活性炭吸附——TiO₂光催化降解的协同效应,被吸附在活性炭上的MCLR通过水体向TiO₂表面迁移,连续的迁移与TiO₂表面光催化氧化使得MCLR得以高效的去除。通过负载型催化剂对不同初始浓度MCLR溶液的暗吸附和光催化降解实验,分别进行了Lagergren准二级模型和颗粒内部扩散模型拟合催化剂的吸附去除以及Langmuir-Hinshelwood和Freundlich-Hinshelwood模型拟合光催化降解。结果显示,Lagergren准二级模型和Langmuir-Hinshelwood模拟能够分别较好的描述TiO₂/GAC对MCLR的吸附、光降解过程。其中Langmuir-Hinshelwood模型中吸附平衡常数K_L值基本保持不变,而降解速率常数k值随着初始浓度的增加有所下降。最后将蓝藻爆发期MCLR浓度为19.6μg/L的湖水经TiO₂/GAC催化剂柱先吸附后紫外光降解,同时考察催化剂重复利用后吸附与光降解活性问题。结果显示TiO₂/GAC催化剂柱吸附约37h后出水浓度高于限定标准,停止进水后其在15min几乎被完全光降解。同时重复利用催化剂“吸附—光降解”二次后,仍具有较高的吸附和光催化活性。