全球工业的迅猛发展,水污染问题日益严重,化工工业、制革工业等排放出成分复杂、浓度高的重金属离子,其污染生态环境,影响人类健康,传统方法较难降解。近年来,光催化技术作为一种绿色化学技术,对于重金属离子的去除具有明显的优势,而二氧化钛是一种应用广泛的半导体光催化剂,但因其自身结构等特点,其光催化效率并不高,因此对于半导体进行修饰来增加半导体活性至关重要。本文主要以元素掺杂和半导体耦合等方法,通过研究半导体的能带调控,界面载流子的传递机制以及形貌调控等方式,设计并制备了两种不同的光催化体系,以达到可见光吸收范围的拓宽和提高光生载流子的快速分离的目的。并以六价铬（Cr（VI））作为目标污染物,来探究改性TiO2对于重金属离子的去除效率。具有研究工作如下:（1）通过Ag+与H2Ti3O7纳米线离子交换制备了Ag修饰的锐钛矿-金红石异相结Ag-TiO2-x纳米复合材料,XRD、TEM等表征证明了银掺杂在锐钛矿晶格间隙中并诱导了锐钛矿相向金红石相的转变,两相紧密接触,提高了载流子的迁移。EPR证明产生了Ti3+缺陷态,增加了可见光的吸收,UV-vis表明Ag纳米粒子具有强烈的SPR效应,促进热电子的产生,并提高对可见光的吸收率,光催化实验表明Ag修饰的锐钛矿-金红石异相结Ag-TiO2-x纳米复合材料对Cr（VI）的去除效率达到～94%。并且循环实验证明复合材料具有良好的稳定性,最后,提出了Ag/TiO2-x异相结纳米复合材料光催化活性的机理。（2）通过一步溶剂热法将TiO2纳米线与窄带隙半导体Zn In2S4进行耦合,形成Zn In2S4/TiO2异质结纳米材料,并探究了TiO2与Zn In2S4的最佳摩尔配比情况。利用XRD、SEM、TEM等表征证明了Zn In2S4/TiO2二者结合较好,超薄的Zn In2S4纳米片均匀的生长在TiO2纳米线上,BET表明了二者耦合后增大了比表面积,使其产生更多的反应位点。UV-vis证明了复合材料Zn In2S4/TiO2对可见光响应的增加,并提供了合适的能带匹配,TiO2的存在进一步提高了载流子的迁移并阻止其与空穴的复合。可见光下,Zn In2S4/TiO2复合材料对于高浓度的Cr（VI）的去除效率达到～98%,最后提出了Zn In2S4/TiO2复合材料去除Cr（VI）的光催化机理。