随着科技的发展,环境污染及能源危机已成为人类生存发展所面临两大难题,而半导体光催化技术是我们解决这两大难题的重要手段之一,也是人们目前研究的热点。Ti02作为一种最常用的半导体光催化剂,它具有无毒、化学性质稳定、耐酸碱性好、光照后不发生光腐蚀、光催化效率高及光催化性质稳定等特点。然而,在光催化环境中Ti02只能吸收紫外光来催化降解有机污染物,因此如何提高Ti02对可见光的利用率、使其在太阳光照射下能够高效降解有机污染物将具有重大的现实意义和研究价值。研究发现将Ti02与一个较窄带隙半导体耦合,或对Ti02表面进行Ag金属修饰可以有效的扩展催化剂的吸收光谱范围,促进电子空穴的分离,提高Ti02的可见光光催化效率。但是这两种方法的研究都还需要被进一步系统的研究。本论文针对Ti02的可见光光催化效率低的问题,通过这两种方法来研究Ti02复合纳米材料的可见光催化活性,并研究了影响其光催化效率的主要因素及机理。此外,我们通过一步静电纺丝法直接制备出了不同的Ti02复合纳米材料。本论文的主要内容有：(1)研究V205半导体耦合方法改进Ti02的可见光催化活性。带隙较窄的V205可以使TiO2光响应范围从紫外光区扩展到可见光区,提高了其对可见光的利用效率；并且TiO2/V2O5纳米异质结构可以有效的分离光生电子空穴对,提高了其对光生电子空穴对的利用率,从而提高其光催化效率。我们用一步静电纺丝法制备了TiO2/V2O5纳米异质材料,并对其可见光催化效率进行了研究,研究结果表明TiO2/V2O5纳米异质材料的可见光催化效率比纯Ti02纳米纤维高,具有较高的可见光光催化活性。此外,TiO2/V2O5纳米异质材料的光催化稳定性也非常高。我们研究了退火温度对TiO2/V2O5纳米异质材料形貌、结构及可见光催化效率的影响。结果表明,随着退火温度升高TiO2/V2O5纳米异质材料的可见光光催化效率逐渐降低,TiO2/V2O5纳米异质材料最佳退火温度为400℃。这主要是因为随着退火温度的升高样品的晶粒尺寸变大,减低了TiO2/V2O5纳米异质结的数量和面积,从而影响其可见光光催化效率。我们也研究了V/Ti摩尔比对TiO2/V2O5纳米异质材料的形貌、结构及可见光光催化性质的影响。结果表明,V/Ti摩尔比为1：1时TiO2/V2O5纳米异质材料的光催化效果最好。这主要是因为V/Ti摩尔比例会影响TiO2/V2O5纳米异质材料的形貌及TiO2/V2O5纳米异质结的有效面积,从而影响其可见光光催化性质。(2)研究金属Ag表面修饰方法改进TiO2的可见光催化活性。在TiO2纳米材料的表面用Ag进行修饰,形成金半接触后在可见光的照射下,金属Ag纳米粒子会吸收可见光,电子发生等离子体共振,电子具有足够的能量穿越肖特基势垒到达TiO2导带上并参与光催化反应,从而提高TiO2的可见光光催化效率。我们用一步静电纺丝法制备了Ag/TiO2复合纳米材料,实验结果表明Ag/TiO2复合纳米材料的可见光催化效率比纯TiO2纳米纤维有所提高。进一步研究了退火温度对Ag/TiO2复合纳米材料的结构、形貌和光催化活性的影响。实验结果表明,Ag/TiO2复合纳米材料的最佳退火温度为400℃,这可能是因为随着退火温度的提高TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,从而降低了其光催化效率。同时我们还研究了Ag/Ti摩尔比对Ag/TiO2复合纳米材料的结构、形貌和光催化活性的影响。实验结果表明,最佳Ag/Ti摩尔比为5%。这可能是因为适量的Ag可以提高TiO2的可见光光催化效率,而过量的Ag掺入会使得Ag纳米颗粒逐渐长大,使得Ag的等离子体共振现象逐渐减弱；另一方面,大量的Ag覆盖在TiO2表面,这使得暴露在表面能吸附有机物并使其光催化分解的TiO2表面积减少,因此样品的可见光光催化效率迅速降低。