近年来，光催化技术越来越受到人们的重视1.但是目前获得的半导体基光催化剂材料往往存在太阳能利用率低，量子效率低，电荷分离困难等缺点.2因此通过半导体物理化学结合半导体本身结构的相关知识，通过对半导体材料的改性，调变和控制，实现制备高效光催化剂具有非常的科学意义3.本课题组通过独特的小分子包覆策略，解决了二氧化钛纳米材料低晶化时缺陷多复合严重，高晶化时相变的矛盾问题，成功制备了具有高热稳定性的锐钛矿小尺寸二氧化钛纳米晶，材料表现出了优异的光催化性能.同时还将这种策略成功引入到介孔材料的调控之中，成功制备了具有高热稳定性的介孔二氧化钛材料，以及高稳定性的黑介孔二氧化钛材料.4本课题组还针对材料太阳能利用率低和电荷复合严重的问题，设计开发了一系列具有分级结构和异质结构的半导体纳米光催化剂，很好地解决了材料的光吸收和电荷分离问题.这些材料在光催化降解有毒有机污染物，光催化产氢，光催化全分解水等领域表现出了优异的性能.