随着饮用水源污染的不断加剧，水体中有机物去除问题越来越突出。常规给水处理工艺一般难以去除微量有毒有害有机物。相比常规工艺而言，高级氧化技术（AOPs）能通过产生强氧化性的·OH更加有效地去除水中各种有机污染物。　　二氧化钛具有优良稳定的物理化学性质，对催化臭氧化具有良好的性能。20世纪80年代后期，纳米二氧化钛问世，小粒径、高比表面积等特性，使其具有更高的催化活性。作为催化剂而言，悬浮态的二氧化钛难回收而且容易引起二次污染，选择合适的载体是其在催化反应中应用的关键。　　本论文采用溶胶-凝胶法制备纳米级的二氧化钛，通过浸渍法将其负载于载体上，制备负载型的纳米二氧化钛催化剂。以难降解污染物硝基苯为目标物，考察不同热处理温度对负载型二氧化钛的影响，从分子筛、沸石、陶粒、硅胶、三氧化二铝五种载体中挑选出硅胶、陶粒、沸石三种较好的载体，确定最好的热处理温度分别为700℃、700℃、600℃，用SEM对催化剂负载前后载体的表面形貌进行了表征，XRD证明载体上确有二氧化钛的负载。在后续实验中对这负载于硅胶、陶粒、沸石这三种载体上经过最佳热处理温度的纳米二氧化钛催化剂进行性能和机理的初步研究。　　通过改变催化剂投量、硝基苯初始反应溶液浓度、溶液pH值、反应温度、添加不同浓度自由基抑制剂和催化剂重复使用实验等，研究负载型催化剂催化臭氧的性能。TiO2/硅胶、TiO2/陶粒、TiO2/沸石催化反应中随着催化剂投量的增大，硝基苯的去除率随之增大；硝基苯溶液初始浓度对TiO2/硅胶、TiO2/陶粒催化反应基本不产生影响，但TiO2/沸石催化反应对硝基苯的去除率随硝基苯溶液初始浓度的增加而增加；在pH值为10时TiO2/陶粒、TiO2/沸石具有最好的催化性能；催化剂重复使用性能良好，具有实际应用的意义。　　改变实验的影响因素对负载型催化剂的吸附性能进行初步研究。在pH值为6时，TiO2/硅胶、TiO2/陶粒、TiO2/沸石具有最高的吸附去除率；温度的升高有利于硝基苯的吸附；自由基抑制剂对于硝基苯的吸附基本没有显著影响。推测硝基苯的氧化主要在溶液中进行，催化剂对于硝基苯的吸附在整个催化氧化过程中不起主要作用。　　TiO2/硅胶、TiO2/陶粒、TiO2/沸石催化臭氧化硝基苯的反应为一级反应，通过对数图确定反应速率常数；通过投加自由基抑制剂推测硝基苯臭氧氧化反应中主要氧化剂为羟基自由基，ESR确定反应中确有羟基自由基的生成。