本文利用水热法制备出TiO₂纳米阵列,利用化学气相沉积法在TiO₂纳米阵列的表面生长出g-C₃N₄薄膜,制备出g-C₃N₄/TiO₂复合薄膜,此外利用喷雾干燥煅烧的方法制备出g-C₃N₄/TiO₂复合微米球。采用X-射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的晶型、形貌进行了分析表征;采用紫外-可见固体漫反射仪（DRS）、光致发光光谱仪（PL）对产物的光学性能进行测试。考察了样品的光电化学（PEC）分解水制氢气、光电降解有机染料、光催化降解有机染料的性能,主要的研究内容如下:1、以硫酸钛为钛源,利用水热法在盐酸溶液中,在FTO玻璃表面生长TiO₂纳米阵列薄膜,通过调节硫酸钛的浓度生长出不同形貌的TiO₂纳米阵列,随着硫酸钛浓度的增加,纳米阵列由均匀的锥状阵列,变成纳米柱和穗状棒束组成的阵列。同时TiO₂纳米阵列存在定向生长的趋势,定向生长的趋势也和硫酸钛的浓度有关。另外,对材料光电化学性质进行研究,以生长TiO₂纳米阵列薄膜的FTO玻璃为光阳极,测试了样品的光电化学分解水制氢气性能与光电降解有机物性能。结果表明硫酸钛的加入量为0.24 g制备出来的纳米阵列的光电性能最好,其光电电流密度高达0.55 mA/cm²。2、利用化学气相沉积的方法制备出g-C₃N₄/TiO₂复合薄膜。通过测试发现,g-C₃N₄/TiO₂对可见光的吸收显著增强。讨论不同气相沉积温度对复合薄膜性能的影响,500℃时制备样品的光电性能最好,光电流密度为TiO₂纳米阵列的2.03倍,其光电降解罗丹明B的性能也最好,光照60 min,罗丹明B的去除率就接近100%。通过g-C₃N₄对TiO₂薄膜的复合,不仅改善了TiO₂薄膜的光谱吸收性能,还提高了TiO₂薄膜的对有机染料的光电催化降解效率。3、利用喷雾干燥煅烧的方法得到几种负载g-C₃N₄的g-C₃N₄/TiO₂（B）复合催化剂,对其光催化降解有机染料的性能进行研究,结果表明g-C₃N₄/TiO₂（B）光催化活性明显高于纯TiO₂（B）,600 mg三聚氰胺与50 mg TiO₂（B）混合煅烧得到的复合催化剂光催化降解有机污染物的效果最好。使用电化学工作站测试了交流阻抗,莫特-肖特基曲线及电流密度-时间（I-t）曲线。