半导体TiO₂光催化技术是一种高效的污染控制技术，在解决环境污染方面具有广泛的应用前景。利用窄带隙半导体修饰有序TiO₂纳米管阵列，可以提高光生电子与空穴的分离效率。本论文制备了TiO₂纳米管阵列电极和CdS/TiO₂纳米管阵列电极，并利用SEM、XRD、XPS、UV/vis等测试手段对其结构及光电性能进行表征分析并对其光催化性能进行比较。制备AC/PTFE电极，分别以铂电极和AC/PTFE电极为阴极建立光电催化体系，考察光电协同降解污染物的作用机理。采用阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列，研究阳极氧化电压、电解液组成、阳极氧化时间等因素对光催化性能的影响。结果表明，最佳制备条件为恒压25V，0.5g NH4F和1.0mol/L Na2SO4的混合溶液，氧化时间120min，退火温度450℃，退火时间120min。光照60min，对罗丹明B的降解率可达60.8%。采用阴极电沉积法制备CdS/TiO₂纳米管阵列，研究阴极沉积电压、沉积时间、电解液组成等因素对CdS/TiO₂纳米管阵列光催化性能的影响。结果表明：最佳制备条件为沉积电压为0.8V，0.1mol/L氯化镉与0.06mol/L硫代乙酰胺的混合溶液，沉积时间30min。光照60min，对罗丹明B的降解率可达72.6%。在外加偏压为2.0V，电解液初始pH值为7.5，电解质Na2SO4浓度为0.1mol/L时，四种光电催化体系的羟基自由基含量为CdS/TiO₂纳米管阵列-AC/PTFE＞CdS/TiO₂纳米管阵列-Pt＞TiO₂纳米管阵列-AC/PTFE＞TiO₂纳米管阵列-Pt，降解率分别为97.5%、93.1%、86.7%和80.4%。