抑制团聚对纳米氧化物光催化材料的使用具有重要意义，因此成为环境科学和技术领域的研究热点。表面改性不仅是改善材料分散状况的有效手段，也是改善纳米半导体光催化性能的有效方法之一。　　 本文发展了材料合成过程中原位修饰的方法，利用合成环境中的无机离子，水和油酸分子等实现对纳米颗粒的表面修饰。研究纳米TiO2和CeO2粒度相关的结构形态，光谱特征，在介质中的分散度以及光催化性能的影响。主要结果总结如下：　　 (1)采用了低温sol-gel方法合成高纯锐钛矿型纳米TiO2，该产品能稳定分散到pH值=1-3的酸性或强碱性溶液中，这可能缘于表面强烈的水合效应(水分子层约8层)。水合层有利于溶液中离子水合化的生成，增加双电层的厚度，提高静电稳定作用。材料表现出优秀的可见光降解罗丹明B的催化活性。　　 (2)在油酸(OA)体系中合成粒度为5 nm的近单分散锐钛矿纳米TiO2，OA的空间位阻效应使材料能稳定分散到环己烷中，但难以在水中使用。借助TiO2本身优秀的紫外光诱导光催化能力降解表面油酸，并考察油酸降解前后样品的结构和光学特征的变化，以及OA降解后裸露样品的光催化降解亚甲基兰的活性(和高纯TiO2比较)。结果表明，高功率(500 W)的紫外光在辐照过程中产生的热效应对于油酸的光催化降解起重要的促进作用，可能由于热助效应有利于光生电子的表面和界面迁移过程，降低了光生电子和空穴的复合率，提高光催化活性。油酸降解后纳米TiO2的结构和粒度不变，但颗粒产生团聚，氧空位发光变弱。裸露样品的紫外光光催化降解亚甲基兰的活性比高纯TiO2好，缘于较高的表面氧空位浓度。　　 (3)基于第三章的合成体系制备Anatase/SiO2复合物，利用SiO2多孔特性和强吸附能力，改善催化剂的结构和吸附性能，并在可见光条件下降解罗丹明B。结果发现，Anatase/SiO2复合物具有较高的比表面(134 m2/g)，大孔容(0.555cm3/g)，集中的孔径分布(d=15 nm)。样品无需去除油酸处理就能在水介质中使用，并表现出比P-25高几倍的的可见光降解罗丹明B的性能，这与催化剂组分中具有强烈吸附能力的多孔SiO2作为RhB的临时吸附存储器以及通过Si-O-Ti界面向活性中心不断的提供吸附态RhB有关。　　 (4)以Ce(NO3)3为铈盐，首次在酸性条件下合成表面NO3修饰的大颗粒纳米CeO2(晶粒度D=18nm)，该纳米颗粒能在酸性水溶液体系稳定悬浮9天以上，这种现象解释为表面NO3-修饰产生的双电层静电排斥作用。　　 (5)以Ce(Ⅳ)(SO4)2和Ce(NO3)3为原料，采用室温沉淀法合成纳米二氧化铈，并以此为籽晶在水热条件下实现粒度控制。考察铈盐的初始价态和阴离子对纳米CeO2成核和晶粒生长的影响。结果表明，Ce4+的成核速率快，数目多，加上SO42-离子的配位阻隔作用，Ce(SO4)2更适合制备小粒度纳米CeO2。在水热环境中，这种阻隔作用继续阻碍CeO2的晶粒生长。研究粒度相关的特性发现：表面硫酸根以水合化形式单齿键合，含量随粒度的减小线性增加。又由于硫酸根具有的电子诱导效应，降低了纳米CeO2的晶格膨胀幅度。同时提高了表面酸性，有利于界面电子的迁移和捕获。因此，与表面非硫酸化的样品相比，纳米SO42-/CeO2对罗丹明B的光降解活性有一定程度的提高。