二氧化钛在空气净化、水的杀菌消毒和含有机污染物的废水光催化降解中有重大的应用,且无二次污染,成为目前引起科学家关注的绿色环保型催化剂之一。介孔TiO₂由于具有很高的比表面积和规整的介孔孔道,具有比TiO₂更优越的物理和化学性能。但TiO₂光催化材料只在紫外光下有活性,限制了其在商业中的应用前景。通过掺杂各种金属或非金属可使TiO₂在可见光下具有活性。同时,合成高光催化活性的锐钛矿型介孔TiO₂也是一个新的挑战。通过掺杂过渡金属离子制备介孔复合材料,能有效提高其光催化活性甚至扩展其光吸收范围,在处理废水有机污染物等方面具有广阔的应用前景。本项研究通过溶胶-凝胶法合成了镍掺杂TiO₂及硅掺杂介孔TiO₂复合材料,利用X–射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、N2吸附-解吸分析和傅里叶变换红外光谱分析（FT–IR）等手段对样品进行表征。结果表明:所得材料具有以锐钛矿型TiO₂为骨架的蜂窝状介孔结构,过渡金属的掺杂对晶型和孔结构均有一定的影响。以对氯苯酚和造纸废水为目标降解物,在紫外光下考察了镍掺杂介孔TiO₂的光催化活性。考察了镍掺杂量、催化剂的用量、初始pH、外加氧化剂等因素对光催化降解造纸废水的影响。结果表明:掺杂后的介孔TiO₂复合材料比纯的介孔TiO₂有更好的光催化性能。但降解对氯苯酚与降解造纸废水的最佳Ni掺杂量不同。以2% Ni2+/TiO₂为催化剂光催化降解造纸废水的最佳反应条件为:催化剂用量1.5g/L、初始pH=4、通氧;光照4小时后,废水色度去除率达100%; 12 h后,废水CODCr去除率达到83.4%。以甲基橙为目标降解物,在紫外和可见光下考察了硅掺杂介孔TiO₂的光催化活性,硅掺杂介孔TiO₂材料在紫外和可见光下均有较高的催化活性。考察了硅掺杂量、催化剂的用量、初始pH、光照时间等因素对光催化降解造纸废水的影响。3%Si/TiO₂为催化剂,初始pH=3,催化剂用量为2 g/L的条件下,分别以紫外光和可见光为激发光源降解甲基橙,甲基橙在1.5小时和4小时内被完全降解,而在相同时间内,纯TiO₂在可见光下对甲基橙的降解率只有37.5%。