TiO2纳米管具有比表面积大、无毒性、高稳定性以及优异的光催化性能等优点,近几十年来受到广泛的关注。本文系统研究了有机溶剂对TiO2纳米管微观形貌及光催化性能的影响;并采用浸渍负载改性法制备了CdO/TiO2纳米管、NiO/TiO2纳米管和Fe2O3/TiO2纳米管阵列,并对其物理化学特性及光催化反应活性进行了研究。研究结果总结如下:采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,并研究了电解液中乙二醇浓度对其物理化学特性及光催化性能的影响。结果表明,乙二醇的浓度对TiO2纳米管的形成起到至关重要的作用,在乙二醇浓度较低时,仅有TiO2纳米多孔结构形成,氧化层厚度约650nm;当乙二醇浓度为90%时可得到高度规整、管壁光滑的TiO2纳米管阵列;通过光催化降解RhB对一系列TiO2纳米结构的光催化性能进行了研究,结果表明,较低乙二醇浓度下多孔TiO2氧化层结构具有明显的光催化反应活性,当TiO2纳米管形成后,其光催化降解RhB效率明显提升,同时其管长和管径大小对其反应活性有一定影响。采用浸渍法制备了NiO/TiO2纳米管,经过改性后TiO2纳米管表面整洁度降低,当前驱体浓度较高时TiO2纳米管表面出现团聚物并堵塞了部分管口;Ni元素可能进入到TiO2晶格中造成了晶格畸变;经紫外光照射120min后对罗丹明B降解性能差异不明显,在可见光下对罗丹明B降解性能有较大差异,前驱体浓度为100mM时光催化降解性能最佳;利用连续浸渍法制备了Fe2O3/TiO2纳米管,Fe2O3/TiO2纳米管的Mott-Schottky曲线上同时表现出了n型半导体及p型半导体的特征;光催化性能测试结果表明p-n结结构有利于提升TiO2纳米管的光电性能,而表面存在的杂质堆积会降低TiO2纳米管的光催化性能;以Cd(NO3)2为前驱体利用浸渍法制备了CdO/TiO2纳米管,前驱体浓度较低时TiO2纳米管微观形貌无明显变化,前驱体浓度为800mM时在TiO2纳米管表面观察到了粒径尺寸为21nm~66nm的纳米微晶;改性后部分Cd2+与TiO2结合形成了CdTiO3并改变了Ti原子周围的环境,适宜的前驱体浓度会提升TiO2纳米管的光电性能,继续增加前驱体浓度会降低TiO2纳米管的光电性能。