作为一种常见的半导体材料,TiO₂光催化剂由于具有无毒、反应条件温和、无污染等优点,在可见光光催化降解有机污染物领域具有重要应用。但是二氧化钛材料的两大缺点限制了它的应用:一是禁带宽度很大;二是产生的有效光生电子数量很少,并且易与空穴在催化剂内部发生复合。基于以上两个主要问题,我们用溴的掺杂对二氧化钛实现改性处理,以期提高光催化性能。本文采用硬模板法和溶剂热法,选作溴源的化学试剂有NH₄Br和NaBrO₃。用这两种溴源分别制备了不同溴掺杂量的二氧化钛空心球光催化剂和二氧化钛纳米颗粒光催化剂,并对这两种溴掺杂二氧化钛的光吸收、光降解染料RhB、MO、MB效率、材料生长过程及性能特点进行研究,还研究了光催化剂的稳定性和光催化机理。制备的材料的晶体结构和形貌用X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮吸附脱附曲线、紫外可见分光光度计（UV-vis）、X射线光电子能谱（XPS）表征。溴掺杂二氧化钛空心球的空心球直径为500 nm,壳厚为50 nm。壳是由锐钛矿相纳米颗粒组成,颗粒平均尺寸为10 nm。随着溴掺杂量的增加,光催化剂拥有高结晶度、高比表面积（89.208 m²/g）和窄的禁带宽度（2.65 eV）。二氧化钛禁带中杂质能级的引入导致了吸收边的红移,增强了二氧化钛的可见光吸收,扩展了二氧化钛的应用范围。二氧化钛纳米颗粒的尺寸随着溴掺杂的增加而减小。最小的溴掺杂纳米颗粒尺寸达到4 nm左右。溶剂热法制备出的溴掺杂二氧化钛纳米颗粒是锐钛矿相和板钛矿相二氧化钛的混合。溴掺杂有效缩窄了禁带宽度,把光响应区扩展到可见光区。因为染料对溴掺杂二氧化钛纳米颗粒光催化剂有活化作用,所以制备的光催化剂在循环使用时会出现光催化性能提高的现象。