水污染已经是全球都在关注的问题,越来越多地区因为水污染导致新生儿患病几率升高。因此,处理水污染问题刻不容缓。在水污染问题中,染料废水的排放、重金属Cr离子污染、医药废液排放等对水体污染严重,从而寻找安全、使用方便、低廉的光催化剂是一种有效方法。长期以来,针对二氧化钛不能吸收可见光的缺点,对其实施优化。基于TiO₂的优化,主要从以下几个方面进行。一,基于二氧化钛结构的构建,提高其结晶度,减少内部及晶界缺陷,提高二氧化钛的量子效率,从而在结构上尽可能消除二氧化钛的缺陷。二,基于二氧化钛表面修饰,进行贵（或非）金属的表面修饰。三、基于TiO₂比表面积扩展,增加其活性位点,提高其对于光生电子利用率。主要研究工作如下:（1）通过高压静电纺丝获得Au修饰的TiO₂纳米纤维。通过改变前驱体金的含量,同时在紫外和可见光共同照射下,研究Au修饰的TiO₂纳米纤维的光催化性能。0.075mol%Au修饰的TiO₂纳米纤维,拥有最好的光催化活性,同时,也研究了其在紫外和可见光共同作用下光催化降解MB的电子转移机理。（2）通过高压静电纺丝获得金修饰的碳掺杂的TiO₂纳米管。通过改变前驱体金含量,同时结合水-油（W/O）相分离,获得窄带隙、大比表面积的金修饰的碳掺杂TiO₂光催化材料。1mol%Au-TNT,由于带隙窄化为2.56 eV、大的比表面积76.9 m2/g、合适的等离子体共振带等,其在可见光下光催化降解RhB的速率是P25的2.5倍。同时,也研究了其他不同Au含量修饰的C-TiO₂纳米管的光催化性能。（3）通过水热法获得Ag缀饰的暴露晶面的TiO₂纳米立方体。通过改变前驱体银含量,制备了窄带隙、高结晶度的银修饰的二氧化钛纳米立方体光催化剂。2mol%银修饰的二氧化钛纳米立方体,由于其带隙窄化为2.86 eV、适宜的等离子共振带,其在可见光下光催化降解RhB的速率是纯的TiO₂纳米立方体的5倍。同时,相比较2mol%银修饰的二氧化钛光催化剂,研究了其他含量银修饰二氧化钛降解速率较低的原因。