光催化反应在废水处理中的应用越来越受到人们的重视。这种新型污染智能技术具有能耗低、操作简单、反应条件温和、减少二次污染等突出优点。它能有效地将有机污染物转化为H2O、CO2等无机小分子，达到完全无机化的目的。许多用其他方法难以降解或去除的物质，如氯仿，可以用这种方法有效去除。此外，它还可用于无机污染物废水的处理。

有机污染物废水的处理:

(1)染料废水:生产和应用染料的工厂排放的废水中残留的染料分子，进入水中会造成严重的环境污染，其中有些还含有苯环、氨基等致癌物质。常用的生化方法对于水溶性染料的降解通常是低效的。目前，半导体光催化降解染料已有不少报道。在适当的实验条件下，各种染料的去除率可达95%左右。

(2)农药废水:在光催化降解农药中，原生物质一般被去除得很快，但并不是所有的污染物都能最终实现完全矿化。但实现部分矿化也具有重要意义。

(3)表面活性剂:目前广泛使用的合成表面活性剂通常包含不同的碳链结构，结构不同，光催化降解性能往往差异较大。虽然光催化降解反应很难将表面活性剂中的烷烃完全氧化成CO2，但随着表面活性剂苯环的破坏，表面活性和毒性大大降低，长链烷烃副产物对环境的危害也明显降低。目前，用这种方法处理废水中的表面活性剂很有吸引力。

(4)氯化物:有机氯化物是水中最重要的一类污染物，毒性大，分布广，其处理是污染治理的重要课题。光催化技术在有机氯化物处理中显示出良好的应用前景。

(5)含油废水:随着石油工业的发展，每年有大量石油流入海洋，对水体和海岸环境造成严重污染。近年来，对不溶于水而漂浮在水面上的油类和有机污染物的处理也是人们十分关注的话题。TiO _ 2的密度比水的密度大得多。为了使其漂浮在水面上，与油发生光催化反应，需要寻找一种密度远低于水的载体，能够很好的附着在TiO _ 2上，而不被TiO _ 2光催化氧化。有人提出用硅偶联剂将纳米TiO2偶联到氧化硅-氧化铝空核微球上，制备漂浮在水面的TiO2光催化剂。