随着光催化技术的快速深入发展,该技术有望在更多的领域得到应用,其中有机污染物的光催化降解是重点研究领域之一。随着工农业的快速发展,各种有害废水和污水已大量排入河流或渗入地下。有机物难以自然降解,导致处理难度和成本增加。光催化技术由于其清洁,高效和低能耗等优点而被公认为是一种有前途的环境修复技术。在具有良好的物理和化学稳定性的各种半导体基光催化剂中,最引人注目的是二氧化钛,但其固有的缺点是带隙宽,电子传输率低,复合率高,这限制了技术的开发和实际应用。为此,研究人员采用了各种方法来克服其缺点并提高光催化活性。从理论上讲,所有光催化反应都是由电荷载体驱动的。电荷载流子的行为可分为电荷产生,分离,迁移和表面反应。每个步骤中电荷利用的效率决定了光催化的整体性能。由于纳米材料的物理和化学性质与其形貌和尺寸有密切的关系,本文主要研究用简便方法制备不同形态的二氧化钛及其改性复合,使用较简便的方法制备结构新颖的以二氧化钛为基底的半导体材料。具体内容如下:（1）通过自模板法制备了表面带有纳米片的核壳结构二氧化钛,所用到的模板就是二氧化钛纳米颗粒本身,通过在碱性溶液中水热制备出表面带有纳米片而内部是卵黄状的二氧化钛纳米球。并通过金属沉积,在二氧化钛表面负载了贵金属纳米颗粒。探究了比表面积的提升和不同负载量对光催化活性的影响。通过XRD,SEM,TEM,XPS,PL等表征研究了核壳结构在光催化中的作用。结果表明,核壳结构的TiO2具有更高的光催化性能,而负载贵金属的TiO2在可见光区域的响应也大大增强,整体性能有质的提升。（2）以木棉纤维为模板,通过高温煅烧法成功地复制了木棉纤维的中空管状结构。因为木棉具有高达90%的空心率,因此非常适合用作模板制备金属氧化物。将木棉纤维作为光催化载体材料,通过简单的溶液沉积法制备得到TiO2和Ag3PO4的复合物。并讨论了用新方法制备的管状TiO2与Ag3PO4复合样品的光催化性能。通过XRD,SEM,TEM,XPS,PL,BET等表征研究了TiO2与Ag3PO4复合样品在光催化中的作用。结果表明,Ag3PO4/TiO2光催化剂具有远优于为负载的TiO2,这是因为Ag3PO4具有吸收可见光的能力,同时管状TiO2的巨大表面积也使得Ag3PO4纳米颗粒具有良好的分散性,因此整体催化性能大大增加。