纳米二氧化钛（TiO₂）具有廉价、稳定性好、催化活性高等特点,是催化领域的研究热点。但是纳米TiO₂光催化剂的禁带较宽,对太阳光的利用率低,制约了其应用。为提高纳米TiO₂光催化剂的可见光响应性能,本文展开了如下研究:以钛酸四丁酯作为钛源,采用液相法制备单分散性纳米TiO₂微球（TMS）。在水热条件下对TMS定向刻蚀,经过干燥、煅烧获得纳米TiO₂空心球（THS）。研究了刻蚀时间和煅烧温度对样品的形貌、结构以及光催化性能的影响。结果表明,TMS刻蚀4h后,经300℃煅烧2h制备的锐钛矿相THS具有良好的催化活性,在可见光照射90min时,对罗丹明B（RhB）水溶液的降解率达到73.6%,降解反应速率常数（k）约为TMS的2.7倍。以硝酸铵（NH₄NO₃）作为氮源,采用浸渍法对THS进行氮掺杂改性,经过浸渍、干燥和煅烧获得锐钛矿相的氮掺杂纳米TiO₂空心球（N-THS）。研究了NH₄NO₃水溶液浓度和煅烧温度对N-THS的形貌、结构、光响应能力以及光催化性能的影响。当NH₄NO₃水溶液浓度为2mol/L时,经200℃煅烧2h得到N-THS具有良好的催化活性,在可见光照射90min时,对RhB水溶液的降解率达到90.9%,k约为TMS的4.5倍。结果表明,氮掺杂明显降低了TiO₂的晶化温度,并且在TiO₂中引入掺杂能级,使纳米TiO₂的光响应范围扩展到可见光区域,从而进一步提高纳米TiO₂的光催化活性。以硝酸银作为Ag源、硼氢化钠为还原剂,通过原位还原法在THS表面负载粒径约为2⁴nm的Ag颗粒,经过浸渍、干燥和煅烧后得到银负载N-THS（N-THS@Ag）。研究了Ag负载量和煅烧温度对N-THS@Ag的形貌、结构、光响应能力以及光催化性能的影响。当Ag负载量为2%时,在200℃煅烧2h获得的锐钛矿相N-THS@Ag具有良好的催化活性,在可见光照射60min和90min时,对RhB水溶液的降解率分别达到91.7%和93.6%,k约为TMS的6.4倍。结果表明,N-THS@Ag利用表面等离子共振效应,有效提高了TiO₂的可见光响应能力,并且形成肖特基势垒,促进TiO₂中载流子分离,从而进一步提高纳米TiO₂的光催化活性。