光催化反应利用光能进行物质转化，是一种物质在光和催化剂同时作用下进行的化学反应方式。光催化技术是具发展前景的环境污染处理手段，能以较低的能源成本完全氧化有机分子。大量研究表明纳米TiO2等作为光催化剂，在太阳光下能催化氧化水中的有机污染物，使其迅速降解。结合膨胀珍珠岩(EP)轻质多孔的特性与TiO2高效光催化性能，利用EP中的SiO2易与TiO2形成牢固的Ti-O-Si键的特点，制备出可用于修复有机污染环境的新型环境修复材料。本文旨在掺杂改性TiO2，采用溶胶-凝胶法，通过金属离子(Fe3+)掺杂、非金属原子(B、N)共掺杂、无金属半导体(g-C3N4)修饰TiO2负载EP制备得到漂浮型高效光催化材料，以苯酚、罗丹明B、双酚A等作为降解模型考察了复合材料的光催化活性，并对材料进行系列表征。本论文的主要研究工作和结果如下:　　(1)采用溶胶-凝胶法制备TiO2、Fe3+-TiO2表面修饰EP的材料(TEP、FTEP)，通过扫描电子显微镜分析(SEM)、透射电子显微镜分析(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR)对其进行表征，实验室条件下模拟研究了EP、TEP、FTEP对水和土壤中苯酚的吸附降解效果。结果表明，450℃光催化材料为锐钛矿型，Fe3+掺杂有效提高了光催化性。当达到最佳投加量时，水和土壤中的EP、FTEP、TEP对苯酚的降解率分别为23.40％、100％、100％和17.81％、66.75％、69.01％;在最适光照时间下，水和土壤中的EP、FTEP、TEP对苯酚的降解率依次为22.14％、100％、100％和17.64％、66.15％、67.51％。在实验浓度范围内，该光催化反应符合一级反应动力学方程。　　(2)采用溶胶-凝胶法合成高比表面积、大孔径的介孔光催化材料，这些大孔介孔材料(33.39 nm)有利于大分子或基团在孔道中移动及活性点位的有效利用。高比表面积(SBET，99.23 m2 g-1)有助于材料表面催化氧化，B、N共掺杂锐钛矿TiO2形成Ti-O-B-N和O-Ti-B-N结构优化了孔隙结构、形成了窄的带隙和吸收红移从而增强了光响应能力。B-N-TiO2/EP在5h可见光照射下对RhB的最佳降解率为99.1％，紫外光区域1h对RhB降解率为99.8％，五次回收利用后，仍保持良好的性能。　　(3)采用两步法结合溶胶-凝胶法，以三聚氰胺为前驱体制备得到类石墨相氮化碳后修饰二氧化钛，g-C3N4和TiO2形成异质结连接在载体膨胀珍珠岩表面，制备得到具有漂浮性能的光催化复合材料。通过在不同气体下煅烧得到不同性能的g-C3N4-TiO2/EP，发现氨气的通入为材料提供了N源，不仅增大了材料的比表面积，而且对罗丹明B的最大吸收波长从553nm蓝移至496nm，3h降解率达100％，对双酚A的降解率为氮气下煅烧合成材料的14倍。本文对制备高效可见光催化剂，半导体复合改性提供了理论依据。