TiO₂纳米管阵列具有良好的光电性能、化学稳定性、可重复利用性等,因此在降解有机物、染料敏化太阳能电池以及光催化制氢等领域都有着广泛的应用。但是工业污水中存在较多的无机离子会对TiO₂光催化性能造成一定的影响,尽管也有一些研究来探讨其中机理,但是大家仍未能够达成共识。另外,目前大多数的研究都是以钛片为基底制备样品,而钛片不透光会导致光利用率较低,增加工业生产的运营与维护成本。这些问题都会阻碍二氧化钛光催化技术在工业应用上的推广。为解决上述问题,本文在实验室采用钛片基底制备TiO₂纳米管阵列的基础上,采用阳极氧化法与慢速升温热处理工艺成功制备了钛网基TiO₂纳米管阵列,并着重研究了液相无机离子对其光催化性能的影响。具体成果简介如下:（1）探究了印染污水中的无机阴离子对光催化性能的影响。发现SO₄^2-的存在能够显著提高光催化反应活性,反应常数为无添加组的1.28倍,而CO₃^2-、PO₄^3-、NO₂^-、S^2-、CrO₄^2-会抑制光催化反应。对SO₄^2-提升光催化性能的机理进行了研究,认为反应过程中捕获了空穴,抑制了电子与空穴的复合,同时生成了强氧化性的·SO₄^-,其具有水溶性,可与污染物分子在液相中发生均相反应,是光催化性能提高的本质。（2）测试了液相中阳离子存在对光催化反应活性的影响,其中Fe³⁺能够显著提高光催化反应速率,其性能提升的主要机理为在反应体系中发生了Fe³⁺与Fe²⁺的循环转换反应,有效抑制电子与空穴的复合,并促进·OH的产生,从而促进反应的进行。（3）成功制得了锐钛矿/金红石混合晶相的二氧化钛纳米管,通过调控热处理工艺与保温时间,制备得到具有最优光催化性能的样品ATONA（T）-1,其光催化性能提高了22.0%。并协同无机离子的促进作用,将光催化性能进一步提高到35.4%。从电荷复合的角度对光催化效率提升进行了半定量分析,发现硫酸根与混合晶相结构对载流子复合的最大抑制效率分别为47.7%与66.2%。