以TiCl₄为钛源,采用酸催化水解技术合成了高活性的纳米TiO₂光催化剂;通过N、F双元素共掺杂改性制得了可见光响应的光催化剂TONF;通过浸提法将纳米TiO₂负载在活性炭纤维上,制得TiO₂/ACF复合材料。采用DRS、SEM、XRD、XPS、低温氮物理吸附技术表征催化剂的微观形貌、晶相结构、界面特征、光谱特征等。研究表明:以HCl为催化剂,水解温度98℃,煅烧温度500℃条件下制得TiO₂活性最高。最佳条件下合成的TiO₂前驱体为无定型结构,400℃煅烧时几乎完全转化为锐钛矿相,800℃时完全转化为金红石相。随着煅烧温度升高,TiO₂光吸收阈值红移,TiO₂粒子尺寸增大,比表面积下降。以TiCl₄和NH₄F为主要原料,采用酸催化水解法合成N、F共掺杂TiO₂光催化剂（TONF）。研究表明:n（Ti）:n（NH₄F）=1:0.1,700℃煅烧制得的TONF催化剂活性最高。N、F原子均进入了TiO₂体相。N掺杂可提高TiO₂在可见光区的吸收;F掺杂可并使TiO₂能隙变窄。N、F的协同作用可使TiO₂表现出较好性能。适量的N、F掺杂TONF催化剂在紫外光区及可见光区均表现出较高的光催化活性。N、F掺杂还可以改变TiO₂的分散性能,抑制晶粒生长,减缓TiO₂粒子间的团聚,提高相转变温度。采用前躯体复合的方式合成了TiO₂/ACF复合材料。紫外光照射下,以甲苯为模型物,TiO₂/ACF复合材料对甲苯有较高的去除性能。在本研究所采用的条件下,ACF最佳使用尺寸为2×7.5cm。负载次数是影响TiO₂/ACF复合材料对甲苯去除的主要因素。2次负载表现出了最好的光催化活性,60min内对甲苯的降解率达到70%。随着TiO₂负载次数的增加,ACF比表面积下降,活性呈波动性变化。TiO₂与ACF之间存在协同作用。