二氧化钛(TiO2)由于其独特的性质,例如低价、无毒、资源丰富、高效、良好的热稳定性和化学稳定性,被认为是颇具实用化前景的光催化剂.但是,TiO2的光催化过程只能用紫外光激发,并且光生载流子复合率较高,这使得TiO2对可见光的高效利用受到了限制.此外,目前TiO2光催化研究主要集中在纳米尺度上,当这些高度分散的纳米颗粒被应用于气-固相或液-固相反应体系时,面临着催化剂分离困难以及颗粒易被流体携带流失的问题,这严重限制了TiO2光催化技术的实用化.为应对上述问题,本项目研究从光催化剂的规整化,活性组分TiO2的掺杂、修饰、复合等角度,进行规整光催化剂及其活性组分的设计、制备以及面向环境净化应用的一系列基础研究.通过将TiO2制备成规整光催化剂形式,解决纳米催化剂颗粒难以分离和流散损失的问题,同时达成污染物分子“即时吸附,即时光解”的反应效果.然后,通过对TiO2活性组分的掺杂、修饰、复合,缩减其禁带宽度,促进载流子的有效分离,提升表面反应速率,最终使所研究的规整光催化体系,对气相、液相污染物均表现出良好的光催化降解活性,在环境保护领域具有广阔的应用前景.