本论文,首先简要概述了半导体光催化的研究意义及现状,介绍了半导体光催化的基本原理,并评述和分析了基于TiO₂纳米半导体光催化剂的最新进展和当前所面临的主要问题,然后着重总结了作者在攻读硕士学位期间以“TiO₂纳米花及NiS/TiO₂ p-n异质结纳米片阵列膜的制备与光催化活性增强研究”为题,所开展的主要研究工作,具体的研究结果述及如下:1)以钛酸四丁酯,异丙醇和无水乙醇为溶剂,KF为形貌控制剂,一步水热制备出暴露有（001）晶面的不同形貌的TiO₂纳米花（NFs）,并对其进行了光催化降解甲基橙（MO）的实验。结果表明,在40分钟模拟太阳光的照射下,0.01KF-TiO₂NFs明显具有最优的光催化活性,对MO的降解比率是商用P25的2.3倍。经分析认为,这种新颖的TiO₂ NFs之所以具有如此优异的光催化性能,主要归因于TiO₂的花状结构和所暴露的（001）晶面,不仅提供了更多的活性面,还增大了比表面积,可为光催化氧化还原反应提供更多的活性位点。2)利用简便的两步水热法,设计、制备了NiS/TiO₂ p-n异质结纳米片阵列膜（NSAs）,并对其进行光催化降解MO的实验。结果表明,0.003-NiS/TiO₂ p-n异质结构NSAs显著地提高了光催化活性,对MO的降解比率是纯TiO₂ NSAs结构的2.34倍。对该异质结阵列结构薄膜进行了4个周期的循环光催化测试后,发现其对MO的降解比率依旧保持65%以上,展现了优越的重复性和稳定性。经分析认为,这种新颖的NiS/TiO₂ p-n异质结NSAs具有如此优异的光催化性能,主要归因于NiS和TiO₂界面处的内建电场、NiS良好的导电性和NiS和TiO₂匹配的能级。