TiO₂作为一种新型半导体材料,其具有价格便宜、没有毒性、制备工艺简单、化学稳定性好、光催化活性较高等优良特点,使TiO₂被应用于各个领域。但是,TiO₂由于禁带宽度较大,其光催化反应只能发生在紫外光区域,且TiO₂在光催化反应过程中产生的电子-空穴对容易发生复合。本文通过以下三个方面对TiO₂光催化剂进行制备,使TiO₂光催化剂光谱响应范围向可见光扩展,同时将TiO₂光催化剂应用于水泥基材料中。（1）以偏高岭土、Ti（SO₄）₂和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备了不同煅烧温度和不同TiO₂负载量的TiO₂/偏高岭土复合粉,利用x射线衍射和扫描电子显微镜对TiO₂/偏高岭土复合粉的结构及表面形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究,将催化性能好的TiO₂/偏高岭土复合粉与水泥石表面结合制备了具有光催化性能的水泥基材料。（2）以硫酸铁、硫酸钛、尿素、聚乙二醇为原料,采用共沉淀-均匀沉淀法制备了纳米Fe/TiO₂复合粉,利用XRD和SEM对Fe/TiO₂复合粉的结构及形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。将高催化性能的Fe/TiO₂复合粉与水泥石表面结合制备了具有光催化性能的水泥基材料。（3）以Ti（SO₄）₂和尿素为原料,采用均匀沉淀法以及不同煅烧温度制备了TiO₂/g-C₃N₄复合材料。利用XRD和SEM对g-C₃N₄和TiO₂/g-C₃N₄复合材料的结构及形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。将高催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料与水泥石表面结合制备了具有光催化性能的水泥石。通过以上研究得出如下结论:（1）500℃条件下煅烧的TiO₂/偏高岭土复合粉的光催化性能最好,模拟太阳光光照4 h降解率达到93.39%;Ti（SO₄）₂浓度为0.3 mol/L和0.5 mol/L时所得TiO₂/偏高岭土复合粉光催化效果较好。偏高岭土中的杂质元素将TiO₂的光催化反应范围扩展到可见光区域范围。煅烧温度为500℃,硫酸钛浓度为0.3 mol/L的40%TiO₂/偏高岭土复合粉替代水泥制备的TiO₂/偏高岭土水泥基材料在模拟太阳光条件催化降解甲基橙溶液8个小时降解率达到70%以上。（2）Fe掺量在0.6%和0.9%的Fe掺杂TiO₂复合粉体具有较强的光催化性能,在模拟光照（500 W氙灯）条件下降解甲基橙溶液,2 h即可达到90%以上,光催化活性较高,Fe掺量在0.6%的Fe掺杂TiO₂复合粉体三次循环后依然具有较好的光催化性能。0.6%Fe掺杂TiO₂水泥基材料在模拟太阳光条件催化降解甲基橙溶液7小时降解率能达到72.5%。（3）在300℃和400℃条件下煅烧制备的TiO₂/g-C₃N₄复合材料具有牢固异质结,而在500℃条件下煅烧产生N掺杂的TiO₂。其中400℃条件下煅烧所得TiO₂/g-C₃N₄复合材料的光催化性能最好,模拟太阳光光照60min降解率达到91%。通过拟合计算,发现400℃条件下TiO₂/g-C₃N₄复合材料的光催化速率最快。与400℃TiO₂/g-C₃N₄复合材料结合的水泥石也具有较好的光催化降解性能,模拟太阳光光照240min降解率可达到90%以上。