半导体光催化技术作为一种解决水污染尤其印染废水处理问题的有效途径,近年来发展十分迅猛。传统TiO₂光催化剂虽具有无毒环保、光稳定性好等优势,但在实际应用中仍表现出对太阳能利用率低、光量子产率低、吸附性能较差和难以回收再利用等问题。因此对TiO₂进行改性研究,提高其光催化活性便具有重要意义。本文以TiCl₄为钛源,多孔物质凹凸棒土作为吸附性载体,采用溶胶-凝胶法与超临界干燥相结合,制备了TiO₂/凹凸棒复合光催化剂,并对其分别进行非金属、金属元素的掺杂改性,通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET和UV-Vis等表征手段对复合材料的物相结构、微观形貌以及表面成分价态等信息进行了分析,最后对其光催化活性进行了评价。研究结果表明:（1）超临界干燥法制备的纳米TiO₂/凹凸棒复合光催化剂中TiO₂均为锐钛矿相,材料具有高热稳定性,比表面积大,粒径约为20 nm。凹凸棒作为载体,增加了材料表面的活性位点,提高吸附作用与催化活性,3 h对亚甲基蓝的降解率可达98.4%。（2）以硼酸为非金属元素掺杂剂,当B掺量为2.3%时,经400℃煅烧后催化剂对亚甲基蓝的降解率可达99.3%,B掺杂后在TiO₂表面引入B活性物种,形成的杂质能级可有效改善光生载流子的分离情况;（3）采用尿素为氮源,对纳米TiO₂/凹凸棒复合光催化剂进行掺杂,最佳N掺量为5%,纳米颗粒在载体表面分散良好,N掺入主要以取代晶格O的形式存在,产生的缺陷和杂质能级拓宽了材料的光吸收阈值;（4）以硝酸铁为金属掺杂剂,制备Fe掺杂TiO₂/凹凸棒复合光催化剂,在最佳Fe掺量5%,500℃煅烧条件下光催化活性最高,Fe掺杂会在Ti O₂晶格内产生缺陷位,形成浅势捕获阱,延长光量子的寿命,提高了光催化活性;（5）采用硝酸铜为掺杂剂,制备Cu掺杂纳米TiO₂/凹凸棒复合光催化剂,最佳Cu掺量为5%,煅烧温度为400℃,6h后对苯酚的降解率可达96.3%且COD去除率较高,循环利用后仍保持较高的催化活性,Cu掺杂可降低光生电子与空穴的复合几率,使得催化剂的吸收边带红移至427 nm,禁带宽度减小为2.90 eV。