光催化技术可以应用在空气净化、污水处理等领域,TiO₂作为光催化剂具有无毒、廉价以及稳定性高的优点。为制取性能优良的TiO₂光催化剂,本论文使用微乳液法制备纳米TiO₂并对其改性,所制备的纳米TiO₂及改性的复合光催化剂采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、X射线电子能谱仪（XPS）、拉曼光谱（Raman）、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）和荧光光谱进行表征。通过在紫外光下降解40 mg?L^-1的甲基橙溶液,考察所制取光催化剂的催化活性。本论文主要包括以下三部分内容:微乳液法制备纳米TiO₂光催化剂。以钛酸正丁酯为钛源,以环己烷作为油相,十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂配制微乳液,微乳液中水与表面活性剂的摩尔比为20,制取了粒径分布在6⁸ nm的TiO₂纳米粒子。此外,考察了焙烧温度、焙烧时间等因素对TiO₂光催化活性的影响,450℃焙烧2h获取TiO₂的光催化活性最高。溶剂热法制备TiO₂-石墨烯复合光催化剂。以天然石墨粉为原料,使用Hummers法制取氧化石墨烯（GO）,并通过溶剂热法制备TiO₂-石墨烯（TiO₂-RGO）复合光催化剂,在溶剂热反应的过程中,氧化石墨烯被还原为石墨烯,由于石墨烯具有快速传输电子的能力和优良的吸附性能,与纯TiO₂相比,TiO₂-RGO复合光催化剂表现出更高的光催化活性。此外,考察石墨烯掺杂量、溶剂热反应时间对制取TiO₂-RGO复合光催化剂催化活性的影响。120℃下,石墨烯掺杂质量分数为5%,溶剂热反应5h的条件下所制取TiO₂-RGO复合光催化剂的催化活性最高。微乳溶剂热法制备暴露{001}晶面的TiO₂光催化剂。以NH₄F为形貌控制剂,通过微乳溶剂热法制备暴露{001}晶面的锐钛矿TiO₂。通过改变F/Ti摩尔比以及溶剂热反应时间,探究制备高活性{001}晶面TiO₂的最佳条件。180℃下,F/Ti摩尔比为0.25,溶剂热反应42h下所制取TiO₂的光催化活性最高,该条件下制取TiO₂的平均粒径为15.6nm,{001}晶面的暴露比例约为19.1%。