光催化技术的关键在于光催化剂,而TiO₂具有价廉无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好等优点,是一种高效、环保的材料,具有广大的开发应用前景。本文以溶胶-凝胶法制备ZnTiO₃-TiO₂,离子交换法制备有机柱撑蒙脱石,并将两者进行复合。为更全面地实现新型材料在光催化领域的应用提供相关理论依据,通过多种现代分析技术详细地考察ZnTiO₃-TiO₂、ZnTiO₃-TiO₂/pMt复合材料的物理化学性质,并探索其在光催化方面的应用机理。主要的结论如下:1通过溶胶-凝胶法成功制备了ZnTiO₃-TiO₂,并利用XRD、Raman、UV-Vis、SEM、TEM、XPS电位等表征方法对材料的物理化学性质进行了分析。结果表明,不同的制备条件会影响ZnTiO₃-TiO₂样品的表面形貌和晶相组成,从而导致其光催化性能发生改变。本研究认为ZnTiO₃-TiO₂的最佳制备条件是煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,[Zn+2]/[Ti+4]摩尔比为1:1。2ZnTiO₃-TiO₂光催化降解苯酚溶液的实验结果表明,制备条件、投加量、pH值等因素会影响催化剂的光催化性能;淬灭剂实验结果表明具有强氧化性的·OH、O₂·-等自由基均参与了光催化降解苯酚溶液的过程;循环实验的结果表明样品ZT-3具有良好的稳定性。3利用离子交换法成功制备了系列烷基季铵盐离子有机柱撑蒙脱石,并利用XRD、FT-IR、BET、SEM、Zeta电位等表征方法对有机柱撑蒙脱石的物理化学性质进行了分析。结果表明,经烷基季铵盐离子柱撑改性后,蒙脱石的比表面积和微孔体积有所减少,但层间距、平均孔径、Zeta电位负值会增大,在红外图谱中出现了三个新的吸收峰,且峰强会随着烷基季铵盐离子碳链的增加而增强。4ZnTiO₃-TiO₂与有机柱撑蒙脱石复合,形成ZnTiO₃-TiO₂/pMt复合材料,并利用多种表征方法探讨了该材料的物理化学性质。结果表明,ZnTiO₃-TiO₂与有机柱撑蒙脱石之间的复合是通过化学作用实现的。ZnTiO₃-TiO₂/pMt复合材料呈多态混晶结构,对可见光具有非常好的响应度,且Zn元素与Ti元素的分布轨迹始终保持一致。光催化降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明,ZnTiO₃-TiO₂/pMt复合材料在可见光条件下的光催化降解率非常高,而在紫外光条件下的降解效果主要依赖于自身的吸附性能。淬灭剂实验的结果表明,在光催化降解的反应体系中,只有O₂·-自由基和光生空穴h+参与反应,而·OH自由基对该化学反应无明显的影响。