介孔TiO₂微纳米材料，具有稳定的化学性质，良好的分散性，高比表面积，良好的光催化性能等优点，是一种理想的高效光催化剂，也是一种用途广泛备受关注的新型无机纳米材料。本文主要关于介孔TiO₂微纳米结构的制备、形成机理及模拟太阳光下的光催化的研究开展了如下工作：1、采用溶剂热法，以钛酸四丁酯为钛源，三乙醇胺微模板剂，在180℃下反应24小时，且经过400℃焙烧2 h，制备出介孔锐钛矿型TiO₂微纳米复合结构。通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、XRS和FT-IR对产物进行表征，并用N2吸附-脱附实验对其进行了比表面积和孔径测试。以SPS和UV-Vis来分析样品的表面光电性能，通过模拟太阳光下催化降解罗丹明B和苯酚来评估样品的光催化能力。实验结果表明，该样品由0.5-2μm直径的微球和几百纳米的不规则蜂窝状团聚物组成，计算产物的平均粒径为10.2 nm，比表面积高达179 m²/g，有少量N掺杂，且光催化降解率高于P25。2、以聚乙烯亚胺为模板剂，钛酸四丁酯和乙醇为原料，溶剂热法合成出具有次级结构的TiO₂微球，通过XRD、SEM、TEM等对产物的晶型、形貌尺寸等进行了表征，并研究了模板剂种类及用量，反应温度与时间对产物形貌地影响，探索了形成机理与最佳反应条件。研究了在模拟太阳光下降解有机污染物的活性，并与商品TiO₂（P25）活性相比较。结果表明，样品为0.1-0.4μm的小球，形貌均一，主要存在着10 nm左右的介孔，孔径分布单一，具有高效的光催化活性，在相同时间内对甲基橙和苯酚的降解率均超过P25的两倍。3、以油胺为模板剂，钛酸四丁酯为原料，采用醇热法制备出TiO₂空心微球，以XRD、SEM、TEM及HRTEM研究产物的晶型、形貌，以FT-IR观察产物的表面结构与成键特性，以模拟太阳光下对罗丹明B的降解率来观察其催化活性。结果显示，该样品为典型的锐钛矿相，晶型单一，形状规则。光催化实验中120 min降解率达到72%，展现了良好的催化性能，且2-5μm的大直径微球有利于回收。4、采用TiCl₄做钛源，以溶剂热法合成出锐钛矿相TiO₂纳米粒子。分别以XRD、SEM、TEM、FI-IR、UV-Vis表征所得产物。在模拟太阳光下进行光催化实验，2 h内几乎将罗丹明B完全降解。由于其超高的催化活性，在模拟太阳光下，还研究了多种染料共存时优先降解问题。