光催化氧化是一种用于去除室内挥发性有机污染物（VOCs）的极具前景的技术。二氧化钛（TiO₂）因其成本低,高稳定性和优异的光催化能力而被广泛应用在清除气相污染物方面。然而考虑到TiO₂光激发产生的电荷寿命较短和禁带宽度较宽（需要紫外光（UV）激发）,导致其无法完全满足所需实际要求。已经研究和报道了许多对TiO₂的改性方法,负载或掺杂不同的金属或者非金属,调控TiO₂晶面（暴露活性位）以及与其他半导体复合。这些技术可以降低TiO₂的电子-空穴复合率,增大TiO₂的光吸收范围。但是针对VOCs的降解不仅需要提高电子-空穴的分离效率,还需要考虑到光催化剂对VOCs吸脱附的性能。因此我们主要的研究内容如下:（1）我们使用喷雾干燥法制备暴露{001}与{101}晶面片状TiO₂,通过对前躯体烧结温度的调节得到了具有最佳活性的片状TiO₂。我们使用不同的方法将Pd负载在TiO₂的{101}晶面上。光还原法:TiO₂在紫外光照射下产生的电子会富集在{101}晶面,这使得Pd金属离子会被{101}晶面上的电子还原并锚定在上面。光诱导法:制备的Pd（3-5nm）颗粒上带有显正电性的氨基,这会使得Pd颗粒与富集了电子的{101}晶面发生异性相吸。制备Pd颗粒就可以选择性的负载到{101}晶面上。通过对比两种制备方法,得到一种最优的Pd金属的负载方式。光诱导法使得Pd颗粒在负载过程中不再长大（因为颗粒尺寸在一开始已经固定）,充分的利用了贵金属转移电子的能力,提高了电子-空穴分离效率。为未来的贵金属对载体的特定修饰提供了可行的思路。（2）我们通过调节Ti-MOF（MIL-125）的焙烧方法,得到了碳负载的多孔结构TiO₂。MOF在焙烧的过程中会将有机物转变成碳原位负载到孔道中多孔TiO₂的过程中,碳可以原位生长在孔道内。并且碳在孔道内部的负载量呈现阶梯式,随着孔道加深,碳的负载量逐渐增多。这种负载方式更有利于对甲苯气体的吸附及扩散。将其与P25以及商业的TiO₂（锐钛矿相）进行活性比较,发现其活性远远高于两者,并且具备良好的稳定性。（3）以MOF作为模版,构建一个由C、Pd、TiO₂组成的光催化剂。Ti-MOF经过氩气在700℃焙烧后表面会留有大量的碳,并且得到的多孔TiO₂保持着Ti-MOF的宏观结构,其内部和表面残留大量的碳可以很好的吸附甲苯气体污染物。再将Pd颗粒负载到TiO₂的孔道内,通过对比试验证明Pd负载到孔道内比在表面拥有更好的光催化降解甲苯的活性。这是因为Pd在表面不利于催化剂对甲苯的吸附,无法充分利用多孔氧化钛的内部孔道和碳对甲苯经行吸附。并且Pd在表面会堵塞孔道,不利于催化的进行。Pd颗粒在孔道内会增强金属和载体之间的接触,缩短电子传输距离。极大的促进催化反应的进行,为未来气相催化的材料设计提供了思路。