纳米TiO2光催化活性高、化学稳定性好、无毒、光量子效率高，广泛用作降解水中污染物的光催化剂，但它在非均相催化反应中易团聚、难回收以及在可见光下光催化效率低等问题，限制其工业化应用。本论文以提高TiO2在可见光下的光催化活性且易于从反应体系中分离为出发点，制备了TiO2-MWNTs复合材料以及C-TiO2和Ag/C-TiO2多孔网络材料，并以在可见光下降解亚甲基蓝(MB)为反应模型，考察了材料结构对光催化活性的影响。 以酸化后的多壁碳纳米管为载体，用包覆-水热法制备了TiO2-MWNTs复合催化剂。复合催化剂中TiO2含量大约为30％，TEM、HRTEM、FTIR和XPS证明TiO2纳米粒子以共价健附着在MWNTs的外壁上。MWNTs能有效抑制TiO2纳米粒子团聚和板钛矿的形成，同时由于MWNTs的强吸附性造成MWNTs和TiO2表面浓度差异，MB分子更易于从MWNTs表面扩散到TiO2表面，从而使材料的光催化活性得到显著提高。包覆-水热法为在温和条件下制备TiO2-MWNTs类似的复合材料提供了一种通用方法。 以鸡蛋壳膜为模板，用改进的溶胶-凝胶法制备了碳掺杂的TiO2纳米多孔材料。SEM和TEM表明该材料是由直径约为10-15nm的纳米粒子构成TiO2纤维，然后由相互交联的纤维构成的多孔网络结构，但与原模板相比，TiO2纤维和孔都有一定的收缩，而且煅烧时间越长，收缩越严重。通过控制煅烧时间的长短，可以得到掺杂量不同的C-TiO2催化剂。XPS表明样品中的碳是以活性炭和碳氧化合物形式存在的，并且形成一种复合层覆盖在TiO2颗粒表面，提高了对反应物的吸附性，利于电子的传递；而且增强了TiO2对400～700nm区间内可见光的吸收，使TiO2在可见光下的光催化活性得到很大提高。 银纳米晶/碳共掺杂的TiO2纳米多孔材料，具有和模板类似的结构，有稍微的收缩现象，表明在TiO2结晶过程中，Ag粒子能抑制纤维的收缩。TG分析表明：在除去模板过程中，TiO2纳内米粒子能促进鸡蛋壳膜的分解，而Ag粒子起相反作用。Ag纳米晶和活性炭共掺杂，能极大增强TiO2对可见光的吸收(能吸收60％左右400～600nm区间的可见光，50％左右600～1100nm区间的可见光)。而且复合碳层和Ag粒子改变了催化剂表面性质，提高了对反应物的吸附性。此外，银粒子可作为电子捕获剂，能有效抑制光生载流子的复合。碳和Ag纳米粒子的协同作用，使Ag/C-TiO2复合材料在可见光下的光催化活性得到显著提高。