水是生命之本,万物之源。然而,随着工业生产的加剧、人口的过度膨胀、自然资源的过度掠夺,致使水资源遭到严重的破坏,水污染问题成为了亟待解决的环境污染问题。传统的水污染处理技术已经不能满足人们对污水处理的需求,于是光催化技术应运而生。二氧化钛是一种被广泛研究的宽禁带半导体催化剂。传统的二氧化钛以纳米颗粒、纳米线以及纳米棒等形态为主,但是这些形式的催化剂存在着难以回收的缺点,为光催化处理污水问题带来困难。二氧化钛虽然具有优异的光催化性能,但是量子效率低、电子-空穴复合率高以及太阳光利用率低等问题降低了其应用价值。对二氧化钛进行改性,是解决这些问题的有效方法。本文通过在二氧化钛纳米管阵列表面沉积MnCo₂O_4.5纳米颗粒,制备具有高效可回收性能的光催化剂。阳极氧化法是对预处理的钛基底进行刻蚀制备出二氧化钛纳米管阵列（TiO₂Nanotube Arrays,TiO₂ NAs）的方法,该方法成功解决了催化剂材料难回收的问题。通过改变电解液中NH₄F和H₂O的含量、氧化电压和氧化时间来调控二氧化钛纳米管阵列的管长、管内径和管壁厚度。经过条件优化,选择3 mass%NH₄F、2 v%H₂O的乙二醇电解液、氧化电压50 V和氧化时间为1 h为制备条件。此条件下制备的二氧化钛纳米管阵列的管长约为12μm,管内径约为103 nm,管壁厚度约为10 nm。在紫外光照射下,通过降解不同的有机物（甲基橙、罗丹明B、亚甲基蓝、刚果红和四环素）来研究其光催化降解性能,在120 min内对四环素的降解效率为98.6%。采用化学浴沉积的方法,将MnCo₂O_4.5纳米颗粒沉积在TiO₂ NAs表面。改变沉积时间以控制MnCo₂O_4.5纳米颗粒的沉积量。通过不同的表征手段来对MnCo₂O_4.5沉积的TiO₂ NAs进行形貌和结构表征。在模拟太阳光照射下对材料进行光催化降解四环素的性能研究,降解结果表明当MnCo₂O_4.5沉积时间为140 min时达到最好的光催化效果,在120 min内光催化降解四环素的效率为93.1%。通过ICP测试和循环实验证明了该材料具有良好的光催化稳定性。对该材料进行光电化学测试进一步解释了其提高光催化性能的原因。自由基捕捉实验进一步解释了MnCo₂O_4.5/TiO₂ NAs光催化降解四环素的机理。