纳米TiO2作为典型的n型半导体光催化材料,凭借其无毒、成本低、生物相容性好、耐光腐蚀和可重复利用等优点,使其在生物医药领域具有良好的应用前景,尤其是在癌症治疗方面具有较大的应用潜力。但是,由于纳米TiO2的较大的带宽（3.0-3.2eV）,只能吸收紫外光（只占太阳光的3～5%）。紫外光不仅对人体具有一定的危害性,而且对生物组织的渗透也非常有限。另外,TiO2不具备对癌细胞的靶向作用,无法实现对癌症的精准治疗要求。为进一步开发TiO2在光催化治疗癌症方面的应用价值,本文首先通过非金属N掺杂的方式制备了具有可见光响应能力的N-TiO2;然后,引入SiO2/Fe3O4制备了具有磁性的纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4;最后,通过N掺杂和SiO2/Fe3O4的引入制备了具有可见光响应和磁性的纳米复合材料N-TiO2/SiO2/Fe3O4。利用TEM、XRD、IR、XPS、UV-vis、FL等表征手段,研究了纳米复合材料的结构、形貌、磁性、表面化学组成和光学特性。在体外条件下,通过纳米复合材料对HeLa细胞光催化杀伤效应评价了其光催化活性,并初步分析探讨了纳米复合材料对HeLa细胞光催化杀伤的机制。全文主要研究如下:1.非金属N掺杂TiO2的制备、表征和光催化杀伤HeLa细胞效应研究。以钛酸丁酯（TBOT）为前驱体,氨水为氮源,采用简单的一步溶胶-凝胶法制备了N-TiO2。通过XRD、IR、XPS、UV-vis、FL等表征手段研究了N-TiO2的结构、光学性能和表面化学组成。表征结果表明:N掺杂不仅可以扩展TiO2的光响应范围,而且能够有效的抑制TiO2的光生电子-空穴对复合。体外HeLa细胞光催化杀伤效应研究表明:N-TiO2的光催化抗癌活性优于纯TiO2。在N-TiO2光催化剂浓度为500μg/mL时,氙灯（光照强度10mW/cm2）光照2.5h处理后,HeLa细胞的存活率低至24.15%。2.磁性纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4的制备、表征和光催化杀伤HeLa细胞效应研究。首先,利用共沉淀法制备了磁性纳米Fe3O4颗粒;然后,通过St?ber法在纳米Fe3O4颗粒表面包覆一层惰性SiO2;最后,通过溶胶-凝胶法制备了不同TiO2含量的纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4。采用TEM、XRD、IR、XPS、UV-vis、FL等表征手段对不同TiO2含量的纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4的磁性、结构、形貌、光学性质和化学组成进行了研究。表征结果表明:此类纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4最外层的TiO2均为锐钛矿型TiO2;SiO2/Fe3O4的引入使得TiO2不仅具有可见光吸收能力,而且还具有了被外界磁场所引导的磁性。体外HeLa细胞光催化杀伤效应研究结果表明:TiO2的负载量与HeLa细胞抑制率之间存在关联关系。体外杀伤效应评价结果表明:在此类纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4中,当光照时间为2.5h时,浓度为500μg/mL的含有60%TiO2的纳米复合材料TiO2/SiO2/Fe3O4对HeLa细胞抑制率最高可至61.25%。3.可见光响应型磁性纳米复合材料N-TiO2/SiO2/Fe3O4的制备、表征和光催化杀伤HeLa细胞效应研究。首先,采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4颗粒;然后,在室温下,用St?ber法在纳米Fe3O4核心上涂覆一层惰性SiO2;最后,用溶胶-凝胶法将N-TiO2负载到SiO2/Fe3O4上制备N-TiO2/SiO2/Fe3O4。采用TEM、XRD、IR、XPS、UV-vis、FL等表征手段对N-TiO2/SiO2/Fe3O4的形貌、结构、化学组成、磁性和光学性质进行了研究。结果表明:N-TiO2/SiO2/Fe3O4具有核壳结构,平均粒径约34.8nm;SiO2/Fe3O4的引入使TiO2具有了磁性,最大比饱和磁化强度为4.87emu·g-1;N掺杂和SiO2/Fe3O4的引入使TiO2不仅具有了显著的可见光响应性,而且还具有了增强的光催化活性。体外HeLa细胞光催化杀伤效应研究表明:纳米复合材料N-TiO2/SiO2/Fe3O4在氙灯照射下对HeLa细胞增殖的抑制作用强于纯TiO2。当浓度为500μg/mL的纳米复合材料N-TiO2/SiO2/Fe3O4经过氙灯（光照强度10mW/cm2）光照处理125min时,HeLa细胞的抑制率达到了67.97%。