以负载在玻璃片上商品化的二氧化钛为光催化剂,以氮氧化物为反应物,考察了催化剂用量、催化剂接触面积、光强度、反应物浓度和流量、系统中水、氧含量和TiO₂的晶型及粒径对氮氧化物光催化转化反应的影响。经红外检测,氮氧化物光催化转化反应的产物为硝酸,据此推测了氮氧化物光催化转化的反应历程及反应机理。建立了氮氧化物光催化反应动力学方程,并通过实验,确定了动力学方程中的反应速度常数k和Langmuir吸附平衡常数K。利用非金属元素氮、过渡金属元素铁及贵金属元素铂搀杂修饰商品化的二氧化钛,并进行了表征和活性评价。氮的搀杂在二氧化钛晶格内形成N-Ti-O键,使二氧化钛的吸收光谱发生明显红移,搀杂后的催化剂在可见光下的活性明显高于未搀杂的二氧化钛。不同的煅烧温度、时间及氮的搀杂量对搀杂后催化剂的活性有很大的影响,混入25%质量分数的碳酸铵,在600℃下煅烧1小时的样品在可见光下的活性最高。铁搀杂后,Fe³⁺部分取代了二氧化钛晶格中的Ti⁴⁺,抑制了二氧化钛晶粒团聚,使比表面积增大,并使样品的吸收光谱发生红移,Fe²⁺/Fe³⁺的能级靠近Ti³⁺/Ti⁴⁺的能级,因此能浅势捕获光生成电子及空穴,促进其分离而提高光催化效率。搀杂0.2%原子分数Fe³⁺,并在600℃下煅烧1小时的样品在可见光下的活性最高。铂搀杂后在二氧化钛表面以铂单质和PtO的形式存在于二氧化钛的表面,因其是良好的电子吸收体,所以可使光生成电子更有效地迁移到表面,减小电子-空穴的复合几率,从而提高光催化活性。搀杂0.5%原子分数铂的二氧化钛在可见光下的活性最高。在氮搀杂的二氧化钛表面修饰铂,不但有效的吸收了可见光,且使光生成电子和空穴有效的分离,因而在可见光下具有极高的活性。在混入25%质量分数的碳酸铵并在600℃下煅烧1小时的氮搀杂的二氧化钛的表面修饰0.5%原子分数的铂,得到的样品可在绿光照射下,可将流量为500mL/min,二氧化氮含量为2.0ppm的反应气体内的二氧化氮完全转化。氮氧化物光催化氧化产物为硝酸,经检测只有不到1%的硝酸随气流放出。因此随着反应时间的延长,催化剂表面的活性位逐渐被硝酸占居,使光催化剂失去活性,用水冲洗催化剂表面可使催化剂活性得以恢复。因此,二氧化钛在今后的实际应用中有很广阔的前景。