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资源的过度利用和大自然的严重污染,对我们的生存环境造成了巨大的威胁。近年来,光催化技术在治理环境污染领域显示出广阔的应用前景,得到广泛关注并成为研究热点之一。目前所开发的光催化材料主要集中在TiO2、ZnO等金属氧化物,一般来说这些光催化材料具有价格低廉、反应条件温和、化学稳定性高、紫外光光催化效率高等众多突出优点。但是它们可利用的光源仅限于紫外光,太阳能转换效率较低,光生电子和空穴易复合,一直制约着其光催化活性的进一步提高。所以,如何对纳米光催化材料进行改性处理,将光响应范围扩展至可见光区,以便更好地应用到实际生产和生活,成为人们研究的重点。本工作,我们分别采用溶胶-凝胶-浸渍,沉积和溶胶-凝胶法合成了SO42-/TiO2, BiOI/TiO2和La-SrTiO3光催化剂,通过各种现代化手段对其进行了表征,研究了SO42-/TiO2, BiOI/TiO2和La-SrTiO3光催化剂的结构特点和光催化性能之间的关系。具体的内容主要有以下几个部分：第一,以钛酸正四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了锐钛矿型SO42-/TiO2纳米光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、BET比表面积测量(BET)、光致发光光谱(PL)和透射电镜(TEM)对其进行了表征,以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术探讨了光催化剂表面羟基自由基的生成；并且在紫外和可见光的照射下,以甲基橙为光催化反应的模型化合物研究了其光催化活性。结果表明,SO42-负载使锐钛矿WiO2的比表面积、吸附量增加和光催化活性提高；SO42-／TiO2纳米光催化剂的羟基自由基的生成速率与其催化活性成正比。第二,在室温条件下利用沉积的方法制备了纳米BiOI/TiO2(A)(A：锐钛矿)光催化剂。用x射线衍射(XRD),x射线光电子能谱(XPS),光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱等手段(UV-vis DRS)对其进行了表征。通过光催化降解罗丹明B(RhB)评价了其光催化活性。结果表明,BiOI/TiO2(A)在370-630nm的吸收强度随BiOI含量增加而增强,吸收带边红移增加,当Bi／Ti摩尔比约为1.7%时,表现出最好的紫外和可见光催化活性。与TiO2(A)相比,BiOI/TiO2(A)明显具有更高的紫外和可见光催化活性,同时1.7%BiOI/TiO2(A)的紫外光活性也略高于P25,而其可见光活性明显高于P25。这归因于它在370-630nm的强吸收、吸收带边红移明显以及光生电子和空穴的有效转移,减少了电子-空穴对的复合。第三,通过溶胶-凝胶的方法具有不同La含量的La-SrTiO3光催化剂,并采用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(xPs),透射电镜(TEM),BET比表面积测量和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等手段对其进行了表征。以甲基橙为模型污染物,考察了La-SrTiO3催化剂的紫外和可见光催化活性,探讨La含量和焙烧温度对La-SrTiO3光催化降解甲基橙的影响,结果表明：钛酸锶经镧掺杂后仍然保持了钙钛矿结构；与纯SrTiO3相比,掺杂后的La-SrTiO3样品的粒子大小和形貌没有大的差异,但它的吸收带边发生明显红移；其紫外和可见光催化活性有明显提高,这改善的光催化活性主要归因于比表面积增加、吸附性能提高,并且在250-650nm有较强的光吸收和较低的禁带能级、较低的电子-空穴对的复合率。