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光催化作为一种高级氧化技术在环境治理、环境检测等诸多方面具有潜在的应用前景。光催化技术测定C0.的方法，具有快速，没有二次污染，简单、准确、可在线控制等优点。目前光催化测定C0.的研究主要集中在采用纯二氧化钛作为电极在三电极体系下测定水中有机物的C0D。本论文工作主要考察锰离子掺杂改性二氧化钛、二氧化钛纳米管作为电极对光催化测定C0D的影响，并探讨了光催化燃料电池技术测定C0D的方法。
采用溶胶-凝胶法制备了锰离子掺杂改性的二氧化钛薄膜电极，在三电极体系中，比较该薄膜电极与纯二氧化钛薄膜电极对于测定丁二酸、乙醇、邻苯二甲酸氢钾、α-D-葡萄糖四种有机物的影响。实验结果表明：三电极体系中电子转移的电量与有机物完全矿化所需的化学需氧量(C0D)有着内在的关系，在相同的条件下，锰离子非均匀掺杂二氧化钛的薄膜氧化降解丁二酸、乙醇、邻苯二甲酸氢钾、α-D-葡萄糖的速率大于纯二氧化钛薄膜。结合线性扫描伏安(LSV)、阻抗谱等光电化学表征，从锰离子非均匀掺杂引起二氧化钛薄膜光生空穴-电子分离，初步分析了其光电催化活性提高的机理。
采用水热合成法制备了钛酸纳米管，然后采用粉末涂敷法制备钛酸纳米管和商用二氧化钛P25薄膜电极。在三电极体系下，考察了钛酸纳米管和P25薄膜作为电极对于测定丁二酸、乙醇、α-D-葡萄糖、混合有机物等的性能。结果表明：在一定有机物浓度范围内，三电极体系的饱和光电流与浓度成一次线性关系。虽然钛酸纳米管的光催化活性仅为P25的1/4，而对于所测的有机物，钛酸纳米管作为电极的饱和光电流是P25纳米粉电极的2～4倍。分析其有机物浓度与饱和光电流之间关系的机理。
采用二氧化钛纳米管的薄膜作为光电极，Pt为阴极，Nafi0.117作为质子传递膜，组装了简易的光催化燃料电池装置，考察了偏压、电解液、pH值等因素对测定有机物含量的影响。结果表明：偏压大于0.2V，饱和光电流随着偏压增加趋于饱和；当NaN03溶液的浓度大于1.0mol／L时，饱和光电流随浓度的增加趋于饱和；pH在4.8～5.8时，饱和光电流最好。最后，用二氧化钛纳米管薄膜电极测定水中乙醇的C0D。