环境污染中主要以化学污染为主,尤其是难以生物降解的有机染料及有毒大分子物质,通常我们采用物理吸附和化学氧化等方法进行处理。二氧化钛基于其化学性质稳定、氧化性极强、成本低、无污染,在紫外光照射下能够有效催化降解各种有机污染物,可见光条件下能够通过染料敏化催化降解染料污染物。将二氧化钛作为催化剂应用于污水处理,被公认为最为有效的方法之一。另外,二氧化钛等半导体光催化剂能够在太阳光照下催化分解水产生氢燃料,为解决未来能源紧缺提供了一条可能途径。但由于二氧化钛禁带宽度较大(金红石型及锐钛型二氧化钛的禁带宽度分别为3.0eV和3.3eV)只能吸收占太阳能不到5%的紫外光,从而大大限制其光催化性能,因此需要对二氧化钛进行修饰改性。本文在分析二氧化钛电子结构及其光催化机理的基础上,通过优化合成途径,复合窄带隙半导体对二氧化钛光催化材料进行改性,制备介孔TiO2/CdS纳米复合光催化剂。以异丙醇钛为钛源采用溶胶-凝胶法(sol-gel)、水热法对所制备的介孔二氧化钛结构进行结构调控,采用不同硫化温度来控制纳米硫化镉晶粒尺寸。对离子交换法和共沉淀法得到的催化剂的微观结构,进行了包括：XRD测定晶体结构、透射电镜(TEM)测定形貌、氮气吸附-脱附测定催化材料孔结构、催化剂光响应范围、红外和紫外-可见光光谱分析等方面的结构表征。以在可见光条件下对染料污染物模型罗丹明B的催化降解反应为探针,研究了其催化动力学特征。通过对比离子交换法和共沉淀法合成材料的微观性质和催化特征,发现离子交换法得到的介孔二氧化钛／硫化镉复合纳米光催化剂具有更为合理的微观结构和粒径,并且在光催化反应中表现出明显的优势。主要内容如下：1、通过sol-gel法、水热法在不同模板剂P123(EO20PO70EO20)、F127、 CTAB条件下合成介孔二氧化钛,并通过采用不同晶化温度、晶化时间、煅烧温度来对介孔二氧化钛进行调控,使用X射线衍射、高分辨率透射电镜、氮气吸附-脱附分析等方法研究改性二氧化钛的微观结构和光吸收性能,并通过红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对介孔二氧化钛做进一步的研究。发现以P123为模板晶化温度90℃下得到的介孔二氧化钛比表面积可达138m2/g。2、采用不同硫化温度来控制硫化镉的负载过程并测定TiO2/CdS纳米复合光催化剂的光吸收性能,结果表明红移范围拓展到550nm。3、以介孔二氧化钛为载体采用离子交换法和共沉淀法合成TiO2/CdS纳米复合光催化剂,并通过降解实验来测定其催化性能,结果表明离子交换法得到的光催化剂对有机染料降解率可达90%以上。