随着社会的发展,挥发性有机化合物（VOCs）、水溶性酚类物质等难降解污染物引发了严重的环境问题。二氧化钛（TiO₂）材料具有成本低、强氧化性、光化学稳定性等特点,在环境保护和新能源方面有广阔的应用前景。TiO₂光催化技术处理这类降解污染物逐渐成为人们研究的一个热点。但是TiO₂的禁带较宽、光生电子（e^-）与空穴（h⁺）复合率高,这限制了TiO₂催化剂的应用。本文在利用阳极氧化法制备TiO₂ NTs阵列的基础上,制备了能够增强TiO₂ NTs可见光响应性能和光催化活性的窄禁带半导体CdTe QDs掺杂TiO₂ NTs阵列。并且分别考察了CdTe/TiO₂ NTs阵列对气相甲苯的光催化降解性能和对4-氯苯酚的光电催化降解性能。主要内容如下:（1）本文利用阳极氧化法和电化学沉积法成功制备TiO₂ NTs阵列和CdTe/TiO₂NTs阵列,并通过EIS测试、i-t曲线测试、Mott-Schocttky测试等证明了CdTe/TiO₂NTs阵列比TiO₂ NTs阵列有更强的可见光响应能力和光催化活性。探究了制备催化剂过程中各工艺参数,当阳极氧化电压为60 V、氧化时间为120 min、退火温度为550℃等时,TiO₂ NTs阵列的光电流最强可达到1.0 mA·cm^-2;沉积时间为4 min是最佳电化学沉积时间,此条件下CdTe/TiO₂ NTs阵列的光电流可达1.4 mA·cm^-2。（2）探究了TiO₂ NTs阵列和CdTe/TiO₂ NTs阵列在模拟太阳光下光催化气相甲苯的催化性能。结果显示CdTe/TiO₂ NTs阵列对气相甲苯具有很强的光催化性能,并且催化能力远远强于TiO₂ NTs阵列,其中CdTe/TiO₂ NTs阵列光催化降解甲苯2h后降解率可达65.9%。这是由于在光催化过程中催化剂表面产生了大量·O₂^-、·OH等自由基,从而能够快速降解甲苯。在循环重复实验中发现CdTe/TiO₂ NTs阵列光催化甲苯时,降解效率随着循环次数的增多而逐渐升高。通过表征分析得出这可能可能是电极材料表面官能团的作用降低了反应的活化能或者在循环实验中随着实验次数的增加·O₂^-、·OH也逐渐增多的缘故。（3）基于对催化剂的材料表征及光催化气相甲苯的效果,研究了CdTe/TiO₂ NTs阵列光电催化4-氯苯酚的催化性能。CdTe/TiO₂ NTs阵列光电催化5 h可降解74.12%的4-氯苯酚,这证明了CdTe/TiO₂ NTs阵列对4-氯苯酚有很强光电催化活性。通过影响因素分析实验探究了光电催化过程中最佳实验条件,以及重复性实验确定了CdTe/TiO₂ NTs阵列具有良好的光电催化稳定性。CdTe/TiO₂ NTs阵列光电催化4-氯苯酚的效率是光催化效率的两倍多,这是由于光电催化外加正偏压导走光生电子的缘故,以致催化剂保留了更多的·OH和h⁺,所以光电催化性能远远强于光催化性能。