在过去的几十年里,环境污染和能源短缺的情况日趋严峻,这使得越来越多的研究者将研究方向瞄向半导体光催化技术。半导体光催化剂由于其捕获和利用太阳能的特点在环境保护上展现出巨大的应用潜力。目前,TiO₂由于化学稳定性好,成本低等优势在光催化剂材料中扮演着重要的角色,但由于其本身禁带宽度的限制,使其光催化性能也受到一定的限制。同时,铜铁矿结构氧化物（ABO₂）纳米晶材料作为p型半导体材料,具有优异的光、电、磁等性能,在透明导电氧化物、光催化、铁电材料等研究方面都有着广泛的应用前景。目前的报道主要集中于CuAlO₂、CuFeO₂、CuCrO₂等纳米晶材料的合成制备及性能研究,暂未发现关于水热法合成CuMnO₂纳米晶材料的相关报道。因此本文围绕着CuMnO₂纳米晶的低温水热法制备、掺杂研究,以及通过将CuMnO₂与TiO₂复合形成p-n异质结结构来研究半导体复合对TiO₂光催化性能的影响。文章得出的主要结论如下:（1）首次采用低温（80°C）水热法制备出单斜结构C2/m晶型的CuMnO₂纳米晶,晶粒尺寸约70 nm。当NaOH与Cu²⁺和Mn²⁺完全反应时,反应产物为CuO和Mn₃O₄,;NaOH过量时,所得产物为纯CuMnO₂纳米晶。分析表明样品反应过程中Cu²⁺被还原为Cu⁺,Mn²⁺被氧化为Mn³⁺。紫外可见吸收结果表明CuMnO₂纳米晶的禁带宽度约为1.6 eV,此外Mott-schottky测试表明纳米晶呈p型导电特性,空穴载流子浓度为2.46×10¹88 cm^-3。（2）采用水热法合成出不同Mg含量掺杂CuMnO₂纳米晶,研究发现Mg²⁺掺杂对CuMnO₂纳米晶晶体结构影响很大,Mg²⁺掺杂取代Mn³⁺后形成CuMn_1-xMg_xO₂结构,纳米晶的XRD衍射峰发生偏移,形貌也发生明显改变。同时,Mg²⁺掺杂会提升样品对光的吸收和空穴载流子浓度,这有利于提升CuMnO₂的光电性能。（3）利用水热法制备出金红石相TiO₂纳米棒阵列薄膜,通过改变反应温度、反应时间等参数可以调控TiO₂纳米棒的疏密及长度;利用旋涂法在TiO₂纳米棒阵列薄膜上沉积不同含量的CuMnO₂,制备出CuMnO₂/TiO₂复合光催化剂。通过考察CuMnO₂/TiO₂复合光催化剂在紫外光照射下对亚甲基蓝水溶液降解的性能,发现CuMnO₂和TiO₂进行复合改性后可以显著地提高TiO₂的光催化效率,其中CuMnO₂纳米晶的负载量对TiO₂光催化性能有着重要影响。