将三维电极与光催化作用结合起来构成三维电极光电催化体系，可以对污染物起到很好的降解作用。实验将粒子电极引入光电催化组成三维粒子电极光电催化体系，研究了以TiO₂/沸石和TiO₂/蛭石为粒子电极的两种三维粒子电极光电催化体系，分别考察了两种体系的光电催化性能。采用溶胶-凝胶法分别制备了负载型TiO₂/沸石、TiO₂/蛭石粒子电极，以一定比例的粒子电极（40-60目）与活性炭（40-60目）混合组成复合型粒子电极，以相同面积的钛网作为体系的主电极，紫外灯作为光源，硫酸钠溶液为电解质，亚甲基蓝溶液为目标降解物，构成三维电极光电催化体系，并在自制的反应器中进行对亚甲基蓝的降解实验。实验研究了粒子配比、外加偏电压、亚甲基蓝初始浓度、电解质浓度、溶液pH等条件对亚甲基蓝溶液降解效率的影响。实验表明：对TiO₂/沸石与活性炭体系，亚甲基蓝的初始浓度为3mg/L、pH=6.0、电压为2.0V、电解质浓度为0.04mol/L、灯距为10cm、电极间距为4.0cm、TiO₂/沸石：活性炭=2:3、曝气的最佳条件下，体系对亚甲基蓝的降解率可达53.34%；对TiO₂/蛭石与活性炭体系，亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L、pH=4.0、电压为2.0V、电解质浓度为0.03mol/L、灯距为10cm、电极间距为4.5cm、TiO₂/沸石：活性炭=2:3、曝气的最佳条件下，体系对亚甲基蓝降解率为59.12%。三维电极光电催化体系、二维光电催化体系与光催化体系的对比实验结果表明：对TiO₂/沸石与活性炭体系，降解率分别为49.5%、23.4%、20.5%；对TiO₂/蛭石与活性炭体系，降解率分别为54.6%、25.4%、21.2%。实验研究了在制备负载型TiO₂粒子电极过程中掺杂V⁵⁺、Mn²⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Ag⁺等过渡周期金属元素，考察其对光电催化性能的影响。实验结果表明掺杂不同离子或同一离子的不同掺杂量对体系的光电催化性能都有很大影响。V⁵⁺、Fe³⁺等离子的掺杂提高了体系的光电催化效率，而Co²⁺、Cu²⁺离子的掺杂降低了体系的催化性能。在制备TiO₂/蛭石粒子过程中分别掺杂钐、钇、铕、铈、钆、镧六种稀土元素，掺杂摩尔比为1.0%，发现铕掺杂后亚甲基蓝降解率达到56.4%，而钇掺杂降解率仅为46.7%。本文中实验皆排除掉因粒子吸附带来脱色率的变化。