自从20世纪70年代Fujishima和Honda第一次报道了在TiO2表面紫外光诱导发生氧化还原反应以来，二氧化钛等半导体光催化剂在光化学合成、光催化降解有机污染物、自清洁材料等方面的研究工作获得了巨大的进展。相应地，TiO2光催化反应基础研究也广泛开展起来，主要以金红石相TiO2(110)单晶表面做为模型催化剂。甲醇作被广泛用于俘获空穴的牺牲剂来提高TiO2光催化分解水制氢的活性，同时甲醇光催化反应在环境光催化、光催化选择氧化中也有显著意义。甲醛是一种重要的有机原料，同时也是室内装修产生的一种重要污染物。甲醇和甲醛都作为有机化合物的简单原型分子，通常用作研究氧化物表面复杂光催化反应的探针分子。因此通过研究甲醇、甲醛在金红石TiO2(110)模型表面上的吸附和光化学反应行为对深入理解TiO2光催化机制有重要意义。　　 本论文中通过TDS、XPS等表征方法系统地研究了甲醇、甲醛在金红石相TiO2(110)表面的吸附和光反应，取得如下研究结果:　　 CH3OH在金红石TiO2(110)表面发生光催化反应，氧化生成甲醛和甲酸甲酯。第一次给出XPS光谱证据明确证明甲酸甲酯是光催化甲醛和化学吸附态甲氧基物种发生交叉耦合反应的产物，同时清楚的表明光催化解离吸附在TiO2(110)表面Ti4+位上甲醇生成甲氧基物种这一步骤在TiO2(110)表面甲醇光氧化反应过程中起着重要的作用。　　 HCOH在TiO2(110)表面热驱动的表面化学反应是还原反应生成乙烯C2H4;而紫外光照后不仅有乙烯的生成，同时也观测到CO和少量甲醇的生成。利用TDS和XPS系统的研究了HCHO在TiO2(110)表面的热反应和光反应过程，并对各物种的C1s进行了归属，发现热反应以甲醛在氧空位表面吸附形成的CH2OObr为中间物种形成乙烯，而在光反应中，光照引发了吸附在Ti4+位的甲醛的脱氢反应形成新的中间物种HCOTi5cObr，从而引发了一系列新的表面反应。　　 我们的发现不仅有助于从分子水平上理解以TiO2为基础的光催化剂的光催化反应过程，还提供了一种直接从醇类或通过醇醛缩合合成脂类的新的绿色良性的光催化途径;同时为理解HCOH在TiO2表面的分解以及HCOH与以TiO2为基底的气敏器相互作用原理提供帮助。