TiO₂光催化剂在污水和空气净化方面的应用得到越来越多的重视。但由于其能带较宽（3.2 eV）,只能被波长小于387 nm的紫外光激发,而上述波段的光能量只占太阳光中能量的3-5 %左右,同时纳米TiO₂粉体作为光催化剂存在着回收难、不易二次利用等问题。为了更有效地利用太阳光中的可见光能量,开发对可见光响应的、高性能的、易回收利用的TiO₂光催化剂显得十分必要。为此,本实验采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法和模板（Template）法,对TiO₂进行了改性修饰,制备了一系列较高催化性能的ZnTiO₃-TiO₂纳米复合材料。本论文主要包括以下三个部分的研究工作:第一部分:通过溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制得了ZnTiO₃-TiO₂纳米复合光催化剂,并利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和ζ电位等技术对其形貌、晶体结构及其光谱响应特性进行了表征。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应,考察了光源、煅烧温度、煅烧时间对该纳米复合材料光催化性能的影响。结果表明:所得纳米复合材料的催化性能与材料的尺寸、在介质中的分散性能、面荷电性质等有关。600 oC下煅烧3 h所得的ZnTiO₃-TiO₂纳米复合材料尺寸小（约60 nm）、分散性能好、表面荷负电荷量最高、催化性能最好,且在太阳光下的活性高于紫外光下的。如太阳光下7 h可使亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解率达到93 %,而在紫外光下只有82 %,其催化活性均高于纯TiO₂和ZnO,样品的结构缺陷-氧空位和TiO₂-ZnTiO₃结与其催化性能有密切关系;该催化剂还具有良好的稳定性能,重复使用4次仍能使亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解率保持在81 %以上,且易于离心分离去除、再利用;因此,该材料是一种无能耗、无污染、具有良好催化性能的绿色环保型光催化材料。第二部分:利用柠檬酸辅助的溶胶-凝胶法成功合成了ZnTiO₃-TiO₂纳米复合光催化剂。利用透射电子显微镜（TEM）、粉末X射线衍射（PXRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和Zeta电位.技术对其形貌、晶体结构及其光谱响应特性进行了表征。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应,考察了光源、柠檬酸与Zn²⁺摩尔比、煅烧温度、煅烧时间对该纳米复合材料光催化性能的影响。结果表明:当700 oC下煅烧3 h、n（柠檬酸）:n(Zn²⁺)=1:1时,所得的ZnTiO₃-TiO₂纳米复合材料具有最佳的光催化活性。如太阳光下2.5 h可使亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解率达到98 %以上,测得表观反应速率常数k为0.293 mg （L/h）^-1,分别是纯TiO₂与ZnO的1.5和2.0倍,而在紫外光下的脱色降解率只有17.5 %;该纳米复合材料在太阳光下显示出较好的稳定性能,重复使用5次也能使亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解率达到80 %;样品的结构缺陷-氧空位与其催化性能有密切关系。第三部分:采用模板法制备了一系列具有中空纤维结构的Sn⁴⁺/ZnTiO₃-TiO₂光催化材料,并利用热重分析（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、粉末X射线衍射（PXRD）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和Zeta电位等技术对其形貌、晶体结构、表面状态及光谱吸收特性进行了表征。以MB溶液的脱色降解为模型反应,考察了催化剂用量、煅烧温度、煅烧时间、Sn⁴⁺掺杂量对复合材料光催化性能的影响。实验结果表明:掺杂不利于样品催化性能的发挥,且当600 oC下煅烧4 h、催化剂用量为40 mg时,未掺杂样品具有最佳的光催化活性。如在太阳光下照射4 h可使亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解率达到96 %,该催化剂还具有良好的稳定性能,重复使用5次后仍能保持MB的脱色降率保持在83 %。