21世纪以来,半导体材料以高效节能、绿色环保等优点而受到人们的广泛关注。最具代表性的就是TiO₂,它以高的化学稳定性、高的光催化效率、无毒和相对成熟的合成技术及反应活性和稳定性成为普遍应用的光催化材料。本论文研究内容主要提高TiO₂活性和稳定为目标,设计合成具有高效光催化性的催化剂。对于传统的TiO₂光催化具有局限性,采取改进措施。第一,以具有微孔结构的乙二醇钛（TG）为前驱体,采用无模板法制备一系列单分散的介孔TiO₂微球和介孔TiO₂空心微球。第二,以硝酸银和硫脲为掺杂物,采用溶剂热合成法制备一系列单分散的不同离子掺杂的介孔TiO₂微球。第三,采用溶剂法制备纳米TiO₂片与石墨烯复合,制备出纳米TiO₂/石墨烯复合材料。并利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、及氮气吸附-脱附等手段对各种TiO₂材料的晶体结构、形貌、分子基团以及元素价态等性质进行了表征。同时,利用介孔TiO₂空心微球和以银、硫共掺杂的介孔TiO₂微球以及纳米TiO₂/石墨烯复合材料,对不同浓度的罗丹明B进行光催化降解。罗丹明B作为一种有机染料,着色重,难降解,对研究光催化处理含有有机物废水的技术上具有普遍的意义。实验结果表明:相比纯TiO₂对罗丹明的B的光催化降解,介孔TiO₂空心微球和银、硫共掺杂的介孔TiO₂微球以及纳米TiO₂/石墨烯复合材料,对罗丹明B的光催化活性有很大提高,降解率达到98%以上。