随着环境污染加剧,人类的生存和健康发展正经受着巨大的威胁和考验。当下,人们越来越清楚的认识到保护环境,治理污染的重要性。二氧化钛(TiO2)由于其具有优良的光催化性能、性质稳定、无毒害等特点而被广泛应用于降解污染物的研究。在紫外光照下,TiO2能将环境中的有机污染物降解为CO2和H2O。纳米TiO2因其更大的比表面积和量子效应而表现出较高的光催化活性。然而,光生电子和空穴复合率高,光能利用率低仍是限制TiO2工业化应用的主要问题。导电聚苯胺(PANI)由于其成本低廉、合成简单,性质稳定以及出色的导电性等特点,被广泛用于各种复合材料的制备。离子液体被称为“绿色溶剂”,将其用于制备TiO2,其低表面张力可以提高材料成核率,在液体中形成氢键,易形成组织良好、有序的纳米结构并改善材料物理化学性能。本文首先以原位聚合法制备PANI/TiO2复合物,利用PANI的导电性及时传输电子,降低光生电子-空穴复合率,提高复合物光催化能力,同时赋予复合物对阴离子染料的选择性吸附能力。在离子液体1-丁基3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm][BF4])协助下,通过溶胶-凝胶法制备PANI/TiO2复合物,最后再通过无氧煅烧得到TiO2/C复合物。通过碳对TiO2的改性和修饰实现TiO2光催化性能的提升,同时将吸附能力赋予复合物。通过研究不同条件下制备的复合物对染料的吸附与光催化效果,确定了TiO2用量、氧化剂用量、煅烧温度等制备因素的最佳参数。通过扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段研究了复合物的形貌结构等特点,结合光催化原理,推导并阐述了TiO2/C复合物优异光催化性能的原因,通过大量的实验,最终取得以下研究成果：(1)用原位聚合法制备PANI/TiO2,制备复合物的最佳条件为：1 mL An,9.0 g TiO2, n (An):n (APS)=1:1, n (An):n (HC1)=1:1.5,聚合温度为0℃,不加表面活性剂。(2) PANI/TiO2复合物中,TiO2与PANI以交联形式形成多片层结构,TiO2纳米颗粒较均匀分布于PANI薄片层内。PANI和TiO2的复合不改变两者原有的结构,只通过相互作用使化学键特征峰偏移,TiO2结晶度略提高。由于导电PANI能及时传输光生电子,降低电子和空穴的复合率,同时导电PANI的引入能很好的缓解纳米TiO2的团聚,因此,PANI/TiO2在紫外光下的光催化能力较纯TiO2有较大提高。(3)首次在离子液体[BMIm][BF4]的协助下,利用溶胶-凝胶法同步合成TiO2和PANI,经过高温无氧煅烧可制备C掺杂的TiO2/C复合材料。TiO2/C复合物是一种具有多层交联特殊结构的多孔纳米片,在紫外光和太阳光下都表现出了优越的光催化性能和稳定性。(4) PANI/TiOz和TiO2/C复合物与纯TiO2相比,吸附能力都有较大的提升。PANI/TiO2对阴离子染料有特异性吸附能力,TiO2/C则由于C材料的引入和其多孔结构而具有广泛的吸附能力。