纳米TiO2光催化剂具有优越的化学稳定性、环境友好性及良好的生物相容性，且在紫外光下具有强氧化性，已经被科学家们广泛地关注。然而，由于TiO2的禁带宽度为3.2eV（锐钛矿相），使得其只能利用太阳光中的紫外光部分。虽然通过染料敏化、金属或非金属掺杂、贵金属沉积、与半导体复合等方法，可将其光响应范围拓展到短波可见光区域，然而大部分红外光却依然无法被利用。为了将TiO2的光响应范围拓展到了近红外光区域，使用上转换材料与其复合是一个有效的解决方法。然而，当前报道的一些上转换/TiO2复合光催化剂尚存在着一些明显的不足:(1)材料在近红外区间内仅能利用980nm波段的光;(2)复合材料中的上转换材料发光效率较低;(3)上转换材料发出的可见光尚无法被TiO2有效利用。　　为解决上述问题，本论文首先采用种子外延生长法，成功地合成了具有强烈上转换发光性能的核壳NaYF4∶Yb，Tm@NaYF4∶Yb，Nd纳米晶，材料在两种掺杂离子(Nd3+和Yb3+)的敏化下可吸收两个波段（980nm和808rim）的红外光。为研究基质材料对核壳结构的上转换性能影响，我们分别以NaYF4和NaGdF4为核基质或为壳基质，制备了一系列同质和异质的上转换核壳结构纳米晶，并系统比较了它们的上转换荧光性能。实验结果表明:核基质的选择对核壳上转换纳米粒子的上转换发光强度起着重要的作用;同时，由于同质核壳结构在界面上具有更少的晶体缺陷，我们发现当核基质被确定以后，同质的核壳结构比异质的核壳结构具有更强的上转换发光。随后，我们对NaYF4∶Yb，Tm@NaYF4∶Yb，Nd核壳纳米粒子中的掺杂离子浓度进行了细致的优化，获得了兼具高吸收和高发射性能的核壳上转换纳米晶。　　为了将N掺杂的TiO2壳层包裹在上转换纳米晶体表面，我们开发了一种表面活性剂/异丙醇/水的混合溶液体系，通过使用缓慢水解的钛前驱体及尿素，获得了均匀的N-TiO2壳层，且N掺杂的比例可调。XRD、TEM、EDX等结果分析表明:N-TiO2壳层被成功地包覆在了NaYF4∶Yb，Tm@NaYF4∶Yb，Nd上转换核壳结构纳米粒子表面;上转换发射光谱分析表明:N-TiO2壳层能够有效地吸收NaYF4∶Yb，Tm@NaYF4∶Yb，Nd的上转换紫外及可见光，以用于光催化反应;通过UVVis吸收光谱及光降解染料实验，我们研究了N掺杂浓度对其光催化活性的影响，并阐明了复合光催化剂在近红外光下的工作机制;最后，通过使用各类牺牲剂，我们也检测了材料在光催化过程中的主要活性物种是·O2-和h+。