本实用新型公开了一种梯度化的箱式光催化反应器，包括箱体、滤布、紫外灯管、中孔陶瓷板和微孔陶瓷板；其中，所述箱体根据紫外灯分布密集程度依次分为四段，第一段设置滤布，第二段设置高密度紫外灯管，第三段设置中密度紫外灯管，第四段设置低密度紫外灯管，所述第一段与第二段交接处设置中孔陶瓷板，第二段与第三段交接处、第三段与第四段交接处以及第四段末端均设置微孔陶瓷板；另外，第2‑4段中的紫外灯管外表和箱体内壁上均设置有催化剂层。本实用新型通过调节陶瓷板孔径和分布，调节废水、废气在各段的反应时间，以此保证高效的光催化效果的，同时，本实用新型中所设计光能利用率高、成本低廉，便于工业化应用。