TiO₂以其优异的性能成为一种很有发展前景的光催化材料,TiO₂纳米管阵列（TiO₂ NTs）拥有独特的管状结构,比其他形态的TiO₂表现出更好的光催化性能,但又因TiO₂对太阳能利用率低、催化剂表面光生电荷复合几率大等缺陷限制了它在实际中的应用,因此提高TiO₂ NTs的光催化性能成为现阶段的研究热点。本文在一次阳极氧化工艺的基础上利用二次阳极氧化法实现了对TiO₂ NTs的可控制备,并对TiO₂ NTs分别进行了 Ag和Au的修饰,通过在紫外光下降解甲基橙来研究TiO₂NTs的光催化性能。首先采用一次阳极氧化法制备TiO₂ NTs,重点考察不同制备参数对TiO₂ NTs形貌的影响规律,确定了 TiO₂ NTs的最佳制备参数,即:电解液为0.3wt%NH4F+乙二醇+2vol%H2O,电解液温度为20℃,制备电压为50V,氧化1h,焙烧温度为450℃。针对一次阳极氧化法所制得的TiO₂ NTs存在的缺陷,采用二次阳极氧化法成功制备了表面平整的TiO₂NTs,并通过控制不同的二次阳极氧化电压制得了参数可控、类似蜂窝状的TiO₂NTs。其次,以甲基橙为目标降解物,比较了一次和二次阳极氧化法制得的TiO₂ NTs光催化活性,同时研究了不同光催化条件对TiO₂ NTs光催化降解甲基橙的影响和TiO₂ NTs的重复使用性能。其结果表明:二次阳极氧化法制得的TiO₂ NTs比一次氧化法得到的TiO₂ NTs的光催化活性高。蜂窝状的TiO₂ NTs表现出良好的光催化性能,而且具有很好的稳定性。制备电压为50V,制备时间为1.5h,焙烧温度为450℃,溶液的pH值为3,是光催化的最佳条件,同时溶液的初始浓度,催化剂用量也影响光催化效果。最后,采用电沉积法将Ag、Au纳米粒子掺杂到TiO₂纳米管表面,并对掺杂后TiO₂ NTs的光催化活性进行了研究。其结果表明:Ag、Au的掺杂均有助于改善TiO₂ NTs的光催化活性,其光催化降解效果优于未掺杂的TiO₂ NTs。