自从1972年Fujishma发现利用TiO2电极可光解水制氢以来,TiO2在光催化领域得到了广泛研究。相对于其它半导体催化剂,TiO2具有光催化活性高、化学性质稳定、降解有机物彻底、不产生二次污染等优点,越来越受到人们的重视。然而,二十多年来对TiO2的研究一直处于实验室研究阶段,究其原因有：(1)量子效率低。单纯TiO2光催化剂的光生电子-穴对的再复合率高,光催化性能不突出,有文献指出,TiO2量子效率最高不超过20％,较低的光量子效率是限制光催化实用化和工业化的主要原因：(2)光谱响应范围窄。纯TiO2(锐钛矿)的吸收带隙为3.2eV,对应光谱的吸收阈值为387nm,只能利用占太阳频谱范围约4％的紫外光部分,其不高于20％的量子产率,太阳能利用率仅在1％左右,这也是限制其实用化的原因之一。所以可见,TiO2的光量子产率低、光响应范围窄、无法直接利用太阳能等问题严重阻碍了其实际应用。近年来,研究人员已经利用掺杂和(或)染料敏化的方法提高了TiO2的光催化性能和自然光利用效率。 本论文在前人研究的基础上,主要完成了如下内容： 1.采用钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸-乙醇体系溶胶一凝胶制备TiO2光催化剂,对制备工艺条件进行了探索。 2.采用溶胶-凝胶制备量子点CdS掺杂TiO2催化剂,结果显示CdS掺杂TiO2催化剂提高了对太阳光利用效率,最佳掺杂量应为4％。同时对不同温度处理的CdS掺杂TiO2催化剂进行了催化活性实验。 3.采用低温制备了罗丹明敏化的TiO2光催化剂,并以太阳光为光源,甲基橙为目标降解物质,结果表明,染料罗丹明敏化的催化剂在50min内对甲基橙的脱色率达到80％以上,同时研究了不同罗丹明B加入量对催化剂催化活性的影响。