随着社会的发展,环境污染问题日益严峻,光催化处理技术具有污染物降解彻底、无需高温高压反应条件、反应速率高的优点,在污水处理领域脱颖而出。TiO2是目前应用最广、研究最多的光催化剂,SiO2气凝胶具有与TiO2气凝胶相似的结构和更大的比表面积,可以负载具有光催化活性的TiO2气凝胶制成复合气凝胶。鉴于上述研究背景,本文使用硫酸亚钛溶液为原料制备了具有光催化活性的TiO2气凝胶。并在此基础上,将含有钛源和含有硅源的两种溶胶混合,制成SiO2/TiO2复合气凝胶,并以罗丹明B(RhB)作为目标底物,探究了不同反应条件对光催化剂催化活性的影响。并将上述两类光催化剂用于处理模拟拜耳液的草酸钠、腐殖酸溶液,为现场试验提供参考和依据。拜耳液是拜耳法生产氧化铝过程中重要的工艺液,拜耳液中有机物含量过高会影响氧化铝的正常生产。本文提出采用光催化氧化法去除拜耳液中有机物杂质的工艺,并在实验室小试的基础上完成部分现场试验。本文的主要内容如下:(1)使用硫酸亚钛作为钛源,以溶胶-凝胶法成功制备了Ti02气凝胶光催化材料,并将该材料用于光催化降解RhB,实验结果表明,在紫外光下该气凝胶材料具备较强的光催化活性,相同实验条件下对10 mg/L的罗丹明B的降解效果约为P25的80%;在pH为中性、材料添加量为0.6 g/L、底物初始浓度为10 mg/L的条件下,光催化反应速率最高,1h降解率达到60%以上,4h降解率大于90%;将此材料用于降解草酸钠和腐殖酸溶液,4 h降解率分别为23%、12%。(2)为解决材料重复使用后活性严重下降的问题,将含有钛前驱体和含有硅前驱体的两种溶胶混合,在常温常压下形成稳定的湿凝胶体系,使用溶胶凝胶法成功制备具有的Si02/TiO2复合气凝胶具有与Ti02气凝胶相近的光催化活性,且初次使用后活性下降32%,小于Ti02气凝胶初次使用后的下降幅度,表明与Si02复合后的气凝胶具有更佳的稳定性。(3)探究光催化法去除拜耳液中的有机物的最佳工艺条件,在此条件下,反应6h后COD降解率达到52%;对此工艺进行放大后进行现场试验,有机物降解效果显著,表明该工艺在技术上具备可行性。