近年来,挥发性有机污染物(VOCs)引起的环境污染问题越来越受到人们的广泛关注。光催化降解VOCs被认为是最有应用前景的绿色环境净化技术之一,在众多催化剂中,Ti02由于其无毒、光稳定、低廉易得、对污染物降解彻底等优点,已经成为目前最为常见的光催化剂。但是,Ti02作为光催化剂仍然存在着以下问题：(1)在光催化过程中,量子效率低,产生的电子-空穴的复合机率大；(2)由于Ti02是一种宽禁带半导体(锐钛矿和金红石相Ti02的禁带宽度分别为3.2 eV和3.0 eV),只能利用太阳光中的紫外光,因此,Ti02的可见光利用率低。因此,如何通过改性,提高Ti02光生电子-空穴的分离效率,扩展对可见光的响应,是目前Ti02光催化技术研究的重点。本论文通过形貌的调控、半导体的复合以及金属掺杂的方式改性Ti02,致力于提高Ti02的量子效率和可见光响应。取得的主要研究成果如下：(1)采用溶胶-凝胶方法,以ZnO纳米线为硬模板,制备了SiO2/TiO2复合纳米管。实验结果表明：SiO2/TiO2复合纳米管相对于TiO2纳米管对光的吸收发生了蓝移,同时吸收紫外光的强度也比TiO2纳米管强；制备的SiO2/TiO2复合纳米催化剂,在4h反应后,对甲苯的光催化降解率比商品光催化剂Degussa P25以及纯Ti02分别提高了22%和12%,甲苯的降解效率可达63%。产生高光催化活性的原因是：SiO2/TiO2复合纳米管具有较大的比表面积,具有更多的吸附和反应活性位,可以吸附更多的反应物,并且此催化剂具有均匀的中孔结构,可以使光降解产生的小分子物质快速扩散于气相中,减少对活性位的占用,从而提高制备的SiO2/TiO2复合纳米管催化剂对甲苯的降解效率。(2)为了进一步提高Ti02基催化剂对甲苯的光降解效率,通过电化学方法制备了粉体Ti02纳米管,同时采用浸渍的方法负载银。实验结果表明：银的掺杂,促进了Ti02在480℃的结晶,同时出现了锐钛矿相和金红石相,这种混相结构,有利于Ti02的光催化反应；另一方面,银的掺杂,使TiO2在光催化反应过程中产生的电子部分转移到银的表面,从而提高了Ti02的电子-空穴的分离效率。以1wt.%Ag负载Ti02纳米管为催化剂,甲苯在4h的去除率达到98%,量子效率是Degussa P25的1.2倍。利用原位红外技术,原位监测了甲苯在Ag/TiO2催化剂上的光催化降解过程,结果表明,甲苯在降解过程中,一部分完全矿化为C02和H20,一部分以苯甲酸或苯甲醛作为副产物存在。(3)为了提高Ti02的可见光响应,通过溶胶-凝胶-水热的方法,制备了LaVO4/TiO2纳米管。由于LaVO4与Ti02的复合,有利于Ti02锐钛矿相的生成,提高了Ti02的热稳定性。同时,由于复合纳米管的大比表面积,可以吸附更多的污染物。光催化降解结果表明,LaVO4/TiO2纳米管在可见光条件下,经过6h降解,气相甲苯的去除效率(75%)大于纯Ti02纳米管(29%)以及商品光催化剂P25(11%),显示出较高的光催化活性。1wt.%LaVO4/TiO2纳米材料的光催化活性比P25提高6.8倍,其量子效率是P25的5倍。在紫外光范围内,SiO2/TiO2复合纳米管经过4h降解甲苯,去除率为63%,而Ag掺杂Ti02纳米管,在相同的降解时间,甲苯的去除率达到了98%,制备的Ag掺杂Ti02纳米管材料具有较高的催化活性。在可见光条件下,分别以Ag掺杂Ti02纳米管和LaVO4/TiO2复合纳米材料为催化剂,在降解6h后,甲苯的去除率分别为37%和75%,LaVO4/TiO2复合纳米材料具有较高的催化性能。由于本论文制备的LaVO4/TiO2复合纳米材料具有较好的可将光响应,可以提高太阳能的利用,因此其具有较好的应用前景。