雾霾已严重威胁到我国城镇居民的健康,造成雾霾的首要原因是空气中PM2.5浓度严重超标,而机动车尾气中NO_x、CO等与空气中细颗粒物或超细颗粒物结合,成为空气中PM2.5的主要来源之一。纳米二氧化钛（nanometer titanium dioxide,Nano-TiO₂）作为一种光触媒材料,在光照条件下可有效降解机动车尾气。本文将Nano-TiO₂基光触媒材料应用到沥青道路面层和表面,赋予沥青道路降解机动车尾气的功能,并对其性能进行综合评价。首先,本文在室内紫外光照射条件下,对比分析了Nano-TiO₂在沥青路面中的应用方式对尾气中NOX、HC和CO三种气体的光催化降解效果、降解效果耐久性、路用性能和经济性的影响,确定Nano-TiO₂在沥青路面中的经济、有效、耐久的应用方式和添加量;其次,鉴于Nano-TiO₂光催化降解效率较低,本文通过溶胶-凝胶方法对Nano-TiO₂进行非金属掺杂改性,制备新型复合掺杂Nano-TiO₂,分析涂覆复合掺杂Nano-TiO₂沥青路面的尾气降解性能,并与涂覆Nano-TiO₂沥青路面的尾气降解性能进行对比;最后,为模拟分析道路环境NOX、HC和CO浓度级别条件下,含Nano-TiO₂基光触媒材料的沥青路面的光催化降解效果,本文开发室外光催化降解模拟系统,并在室外可见光照射条件下,分析Nano-TiO₂基光触媒材料添加量对NOX和CO降解效果和污染物降解高度的影响,对比Nano-TiO₂和复合掺杂Nano-TiO₂在经济、有效添加量下的光催化降解效果。研究结果表明:在室内紫外光照射条件下,含Nano-TiO₂沥青路面对尾气中NOX、HC和CO三种气体的光催化降解效果随Nano-TiO₂添加量的增加而提高,车轮磨耗会降低尾气降解路面材料的光催化降解效果,含Nano-TiO₂的沥青路面的高温、低温、水稳定性和表面抗滑性仍满足规范要求,综合分析确定将Nano-TiO₂添加到雾封层和含砂雾封层中制备涂覆液,涂覆到沥青道路表面是一种经济、有效、耐久的添加方式,其经济、有效添加比例为2%。将非金属掺杂改性后的复合掺杂Nano-TiO₂涂覆到沥青路面表面,可有效降解尾气中NOX、HC和CO三种气体,其经济、有效添加比例为2%,其光催化降解效果比Nano-TiO₂提高13%¹7%。在室外可见光照射条件下,涂覆Nano-TiO₂基光触媒材料的路面对尾气中NOX和CO的光催化降解效果比室内紫外光照射条件下低,但涂覆复合掺杂Nano-TiO₂的路面对尾气中NO_x和CO的降解效果仍随复合掺杂Nano-TiO₂添加比例的增加而提高,且复合掺杂Nano-TiO₂添加比例对尾气中NO_x和CO的降解高度有一定影响,在经济、有效的添加比例下,对NO_x和CO的降解高度影响范围分别为0⁰.5m和0m¹.0m,非金属掺杂改性后的Nano-TiO₂光催化降解效果提高38%⁴4%。