面对日益严重的能源短缺问题和环境污染问题,寻找一种能够高效利用太阳能降解有机污染物的光催化剂成为当前研究的热点。在众多光催化剂中,TiO₂光催化材料表现出较高的催化活性,且其物理化学性质稳定、无毒副作用、费用低廉。然而,传统的TiO₂材料吸收光谱范围窄,禁带宽度较宽（3.2eV）,只能被紫外光激发,对可见光的利用率较低。因此,TiO₂光催化材料的改性研究的重点在于拓宽其光响应范围,提高对可见光的吸收能力,使其充分利用太阳光。基于此,本文将过度金属氧化物与TiO₂复合,制备具有p-n结结构的复合纳米材料,并以典型有机污染物亚甲基蓝、邻氯苯酚以及可挥发性污染物（VOCs）的光催化降解实验考察各改性材料的光催化性能。本文选取p型半导体NiO和Co₃O₄对TiO₂进行改性,缩小TiO₂的禁带宽度,提高对可见光的吸收能力,并通过构建p-n异质结形成半导体复合界面的内电场,抑制光生电子和空穴的复合,提高电子传输效率,从而提高纳米材料的光催化效率。本文主要研究内容及结果如下:（1）水热法合成了NiO/TiO₂复合纳米材料,通过TEM和HRTEM表征结果说明合成的NiO/TiO₂光催化剂为平均直径180nm的棒状纳米材料,尺寸均匀且结构稳定,主要暴露晶面为锐钛矿型TiO₂的101晶面和NiO的200晶面。通过DRS表征得出其带隙值为2.97eV,由电化学测试得出其平带电位E_FB为0.56eV,并结合DRS和电化学测试结果分析了复合材料的能带和异质结结构。（2）NiO/TiO₂复合纳米材料通过光催化降解亚甲基蓝溶液检测其光催化性能,比较所合成一系列比例复合材料得出NiO/TiO₂（1/6）光催化降解亚甲基蓝效率最高,150min降解率为93.8%;通过原位红外技术监测NiO/TiO₂复合纳米材料降解气态甲苯的反应中间体,分析甲苯光催化氧化的中间产物,并结合文献报道推测NiO/TiO₂光催化甲苯降解的经过为甲苯→苯甲酸/苯甲醛→链状羧基/羰基/醛基/甲基化合物→CO、CO、H₂O。;（3）水热法合成了Co₃O₄/TiO₂复合纳米材料,通过SEM、TEM表征结果说明Co₃O₄/TiO₂纳米光催化剂为平均直径200nm的纳米棒,Co₃O₄量子点均匀分布在纳米棒表面,平均直径在5nm左右。主要暴露晶面为锐钛矿型TiO₂的101晶面和Co₃O₄的311晶面。通过DRS表征得其带隙值为2.26eV,通过电化学测试得其平带电位E_FB为0.47Ev,并结合DRS和电化学测试结果分析了复合材料的能带和异质结结构。（4）Co₃O₄/TiO₂复合纳米材料通过光催化降解亚甲基蓝和邻氯苯酚溶液检测其光催化性能,比较所合成一系列比例复合材料得出Co₃O₄/TiO₂（2%）光催化性能最优,降解亚甲基蓝150min降解率为96%,降解邻氯苯酚90min降解率为84％。