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二甲基砷(DMA)是最常见的有机砷污染物，广泛存在于环境当中，严重威胁饮用水安全。TiO2光催化氧化是为数不多的可有效去除水中低浓度DMA的方法，但是其实际应用却受限于TiO2较低的太阳能利用率及催化剂难以循环利用的问题。基于此，本研究以实现对DMA的高效去除为出发点，制备了富含氧空位、高比表面积的缺陷态TiO2，研究了缺陷态TiO2强化光催化氧化-吸附DMA的效能和机理;制备了阵列状TiO2（记为RH-TiO2）电极，采用光电催化氧化技术去除水中DMA，并研究了电吸附-脱附对DMA的去除和电极材料的再生机制。本研究为去除饮用水中DMA提供了科学依据和技术选择。 通过溶剂挥发自组装法(EISA)合成了富含氧空位的混相介孔TiO2，并将其用于光催化氧化去除水中低浓度DMA。研究表明，DMA在介孔TiO2表面的光催化氧化效率与吸附效能成正相关关系，吸附是影响光催化氧化DMA的重要步骤。含有氧空位的缺陷态介孔TiO2对DMA的降解效率比商业P25高3倍。氧空位的存在显著降低了带隙，提高了光生电子-空穴对的分离效率。明确了介孔TiO2光催化氧化DMA的两条反应路径:(1)DMA首先在空穴(h+)作用下去甲基化为MMA，然后再h+和超氧自由基(O2·-)的作用下进一步矿化为As(Ⅴ)。(2)DMA先在h+作用下去甲基化为MMA，再在光生电子(e-)的作用下被还原成As(Ⅲ)，As(Ⅲ)又被O2·-氧化成As(Ⅴ)。在光催化氧化反应的过程中，h+起着决定性作用，O2·-也对光催化氧化反应有重要贡献，羟基自由基(·OH)并不是氧化活性物种。 以泡沫钛为基底，采用水热法合成了富含氧空位的阵列状RH-TiO2电极，将其用于光电催化氧化去除水中DMA，并通过电脱附实现对电极的再生和循环利用。在光电催化氧化过程中，将RH-TiO2作为阳极，通过测定砷形态变化，确定DMA先被氧化为As(Ⅴ)，后通过电吸附As(Ⅴ)实现对砷的最终去除。随着电流密度的增大，RH-TiO2对DMA的去除率先增加后减小，在光电流密度为2mA/cm2时，对DMA实现了高达100％的最佳去除率。通过施加相反电压，RH-TiO2电极实现了高达90％的再生，在对RH-TiO2电极循环利用的第10次，依旧保持了对DMA高达85％的去除率。RH-TiO2电极解决了TiO2催化剂难以循环利用的技术难题，具有很好的应用前景。