光催化降解是一项新兴的、具有工业应用前途的废水处理技术,可控尺寸和形貌的纳米/微米材料因具有独特的微纳结构、维度尺寸和高比表面积,在光催化领域具有广阔的应用前景而备受关注。针对微纳结构的可控合成难和传统纳米粉末光催化剂易团聚等问题,本课题提出亚稳相CaTi2O5作为新型光催化剂,采用简易的溶剂热法控制亚稳相CaTi2O5的介孔微纳结构,并对其光催化性能进行了研究。本论文首先对亚稳相CaTi2O5进行了制备工艺优化,为了进一步拓宽其实际应用,分别与生物质源鸡毛和Ag复合,采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、紫外漫反射（UV-VIS）、FT-IR、BET等测试手段对样品的结构、形貌和光催化性能等性能进行一系列表征与分析。其实验结果如下:在没有模板或表面活性剂的情况下,通过优化改变溶剂热时间,制备了光催化活性高于P25光催化剂的微纳CaTi2O5结构。当溶剂热时间36 h,所获得的的梭状CaTi2O5结构表现出最高的光催化活性。在紫外（UV）光照射下,其梭状结构在25 min内降解甲基橙（MO）的光催化降解率达到99.33%,这主要是由于其亚稳结构特性、较高结晶度和较大的比表面积所致。CaTi2O5梭状结构的生长机制主要由结晶-定向附着-奥斯瓦尔德成熟生长所控制。利用低成本生物质源鸡毛富含N、P的特征,通过改变鸡毛加入量以及溶剂热时间,制备了光催化活性较高的N、P共掺CaTi2O5球状微纳结构。当溶剂热时间为24 h、溶剂热温度为180℃,所制备的由球纳米单元组装类似桑葚球状微纳结构样品在紫外光下20 min对MO的降解率达到100%,这主要是由于N、P共掺导致其较大比表面积、高结晶度和晶格畸变所致,N、P共掺CaTi2O5桑葚球状微纳结构的生长机制主要由晶核生长聚集-自组装控制。为了进一步拓宽其可见光应用范围,利用一步溶剂热法制备Ag/AgCl/CaTi2O5光催化剂,在可见光下,所制备样品在180 min有良好的光催化性能,遵循准一阶反应动力学模型。并阐述了可见光光催化活性增强机制。在可见光下,当AgNO3加入为6%时,所制备的CaTi2O5复合样品在180 min对MO降解率达到96.3%,这主要归因于Ag的复合导致样品的禁带宽度降低,吸收边发生红移,提高了样品的可见光响应,样品具有良好的比表面积以及结晶度都提高了样品的光催化活性,较小的阻抗与PL能量促进了光生电子与空穴的分离,有利于光生载流子的产生,进一步促进样品对可见光的响应。经过5轮循环,样品仍具有良好的光催化活性。