TiO₂半导体材料由于其无毒无害、廉价易得等优点,在光催化领域被广泛的应用。介晶最早起源于生物矿化,是由纳米晶取向聚集而形成的一种超结构,兼具高孔隙率和高结晶度等特点。近年来,TiO₂介晶由于其独特的结构和优异的性能逐渐成为研究热点。然而,采用绿色环保的方法来制备TiO₂介晶仍然面临着巨大的困难与挑战,同时TiO₂介晶较快的光生载流子复合速率和较大的带隙宽度也限制了其进一步发展与应用。本文分别以环境友好的甲酸乙酯和聚乙二醇400为溶剂,通过简单的水热法合成了纺锤状和球形锐钛矿TiO₂介晶,并对制备的TiO₂介晶进一步改性以提高它们的光催化性能。主要研究内容如下:（1）以绿色环保的甲酸乙酯为单独溶剂,钛酸四丁酯为钛源,溶剂热法合成了纺锤状锐钛矿TiO₂介晶。值得注意的是,溶剂甲酸乙酯重新回收使用三次,所得到的沉淀产物仍然保持着介晶结构,从而可以最大程度减小合成过程中有机溶剂对环境的影响。通过一系列的表征对纺锤状锐钛矿TiO₂介晶的形貌、结构和生长机理进行了探究。为了进一步提高其光催化性能,将材料在空气中煅烧从而进行碳酸盐掺杂,并将得到的碳酸盐掺杂锐钛矿Ti O_2-x介晶应用于光催化降解磺胺噻唑和还原重金属污染物Cr（VI）领域。在可见光照射下,碳酸盐掺杂锐钛矿Ti O_2-x介晶表现出优异的光催化性能,并对其光催化反应机理进行了深入的探究。（2）以绿色环保的聚乙二醇400为溶剂,Ti₂（SO₄）₃为钛源,水热法合成了球形锐钛矿TiO₂介晶。以合成的球形锐钛矿TiO₂介晶为模板剂和反应剂,通过简单的一步水热法将其与Sr Ti O₃复合,得到不同复合比例的Sr Ti O₃/球形TiO₂介晶复合材料。TEM和XPS等表征结果显示,球形锐钛矿TiO₂介晶与Sr Ti O₃成功复合形成异质结构。光电化学表征表明复合材料可以有效促进光生电子和空穴的分离,提高量子效率。与单独的球形TiO₂介晶和Sr Ti O₃纳米粒子相比,复合材料光催化性能大幅度提高。在光强为100 m W/cm²的模拟太阳光的照射下,复合材料显示出较高的光催化降解染料甲基橙和还原重金属Cr（VI）的效率,并对其光催化反应机理进行了深入的探究。