半导体光催化技术在抗菌、净水、大气净化、防臭以及水污染处理等领域有应用或潜在应用价值。TiO<,2>俗称钛白粉，作为一种光催化剂，受到了广泛的研究。 由于TiO<,2>的光响应区间在紫外光波段，对于太阳能的利用很有限，提高TiO<,2>的对可见光的响应是科学工作者的一个重要工作内容。 本论文从改变TiO<,2>表面状态出发，以期改进TiO<,2>对可见光的响应能力，并研究这类改变对于TiO<,2>光催化活性的影响。采用液相沉淀法，以TiCl<,4>作为前驱物，1：1 NH<,3>·H<,2>O作为沉淀剂制备TiO<,2>粉体，沉淀经过500℃1小时或2小时晶化，TiO<,2>晶体结构为锐钛矿相。 将制备的TiO<,2>粉体与不同量的升华硫在真空密闭的环境中500℃煅烧2小时。对硫化处理的样品进行的XPS表面分析显示表面硫元素的化合态比较复杂，有S<4+>和S<6+>，我们对它们的来源进行了分析，XRD结果显示，在真空的环境下，锐钛矿发生了向金红石相转变的情况，硫的存在能够抑制这种相变，我们在文中进行了较为细致的讨论。还进行了红外光谱分析，光催化效率测试， UV-Vis紫外可见漫反射分析以及UV-Vis紫外可见吸收分析。在降解亚甲基蓝时，在我们的实验条件下，经过3％硫处理的TiO<,2>(第四章)降解30分钟，降解率达到97％，而未经硫化处理的TiO<,2>在75分钟时，降解率才为91％，催化效率明显提高。UV-Vis检测的结果也显示硫化处理的样品在可见光区域比纯TiO<,2>有更强的光吸收。 第三章中，将TiO<2>粉体在湿甲烷(CH<,4>+H<,2>O)气流中500℃分别煅烧1，2，3，4，和5个小时，对湿甲烷处理后的样品作了XPS表面分析结果显示，表面的碳的化合态比较复杂，我们对其来源进行了探讨。XRD物相分析结果表明：在湿甲烷气流中500℃煅烧5小时后，TiO<,2>仍然保持了锐钛矿相，晶粒有所长大。在气相色谱对湿甲烷处理时的尾气检测时，发现含有微量的CO和H<,2>·在降解亚甲基蓝的实验中催化效率也有明显提升，经湿甲烷5小时处理的样品在30分钟时，降解率达到91％，而未经处理的TiO<,2>在75分钟时，降解率91％。经不同时间处理的光催化剂效率提升的幅度有所不同。也进行了UV-Vis漫反射和UV-Vis吸收光谱分析。 在第四章中，为了进一步研究表面改性的特点，我们做了以TiCl<,4>作为钛源制备的TiO<,2>在NH<,3>气流中500℃煅烧5小时的光催化改性实验。还做了以钛酸四丁酯为前驱物制备的TiO<,2>在NH<,3>气流中500℃煅烧5小时的对比实验，同时还做了以钛酸四丁酯为前驱物制备的TiO<,2>在湿甲烷气流中500℃煅烧3小时的对比实验。结果表明，以钛酸四丁酯为前驱物制备的TiO<,2>经过NH<,3>或者湿甲烷处理后，光催化效果有所下降，特别是NH<,3>处理5小时后，降解亚甲基蓝的速度明显下降，降解时间长达3个小时以上(降解率88％)。在TiO<,2>(TiCl<,4>为钛源)与磷一起在真空密闭的环境下煅烧，所得到的催化剂对于亚甲基蓝有着强烈的吸附作用，TiO<,2>(TiCl<,4>为钛源)在NH<,3>气流中煅烧5小时所得到的光催化剂也同样具有这样的现象，但是吸附没有磷化处理的TiO<,2>强烈，我们对这一情况进行了讨论。第四章中我们对不同条件(气氛，时间，含量等)的处理的光催化剂的光催化效率进行了总汇，提出了对称效应对TiO<,2>的改性进行了推测性分析，简述为推箱子理论。对固体表面的抗腐蚀能力进行了划分，是作为实验部分的补充。 本论文的实验中，TiO<,2>的合成与改性是两个阶段，液相法合成TiO<,2>的条件也不需要严格控制，改性的条件也很简单，容易实现。合成与改性不需要连续紧凑进行，实验方案简单。