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介孔二氧化钛具有比普通TiO2更优良的物理化学性能，但是其介孔结构稳定性差、结晶度不高，而且通过高温除去模板剂时，很容易破环介孔结构，从而会导致比表面积减小，降低光催化的活性，另一方面，二氧化钛本身的禁带宽度比较大，对太阳光的利用率很低。因此，在本论文中，通过对TiO2进行多方面改性，例如，形貌改性、非金属掺杂、复合半导体等，提高其比表面积和结晶度，增强介孔结构的稳定性，拓宽TiO2对可见光的响应范围，最终使得其催化活性得到大幅度提高。 本文第二章，采用一步溶剂热法制备了不同形貌的TiO2微球光催化剂，通过控制溶剂配比，制备出具有不同尺寸的TiO2微球;通过加入分散剂PVP，模板剂CTAB，得到了分散性好，大小尺寸均一，表面光滑，形貌规整的介孔TiO2微球，光催化活性得到极大地提高。 本文第三章，成功制备了一系列由纳米晶组成的氮掺杂介孔TiO2微球，氮掺杂由体相到表面均匀分布，在TiO2球的带隙中产生连续的杂质能级，极大地提高了其在可见光下的光催化活性。 本文第四章，制备了MoS2负载介孔TiO2微球复合物，介孔结构为MoS2的负载提供了生长位点，使得MoS2很好地固定在介孔球表面，避免了堆积，暴露出了更多的边缘部分，期待其光解水制氢效率得到很大改善。 本文第五章，采用了一步水热法，将Ti3+自掺杂TiO2纳米棒负载在硼掺杂的石墨烯片上，得到TiO2-x/B-GR复合物，其中TiO2纳米棒暴露(100)和(010)面。所制备的复合物通过降解亚甲基蓝和苯酚测试表现出很高的光催化活性，这主要归因于Ti3+掺杂TiO2纳米棒和硼掺杂石墨烯二者之间的协同作用。