纳米二氧化钛是一种新型的半导体材料,化学性质稳定、耐酸碱性好、对生物无毒无害,是目前应用最广泛的光催化氧化材料。但是由于二氧化钛是宽禁带半导体材料(3.2eV),只能吸收利用波长λ<387.5 nm的紫外光,而对可见光的吸收较差。如果将光谱响应范围拓宽到可见区,将会对二氧化钛光催化在环境净化中的应用带来更广阔的前景。研究表明,采用有机染料光敏化、贵金属沉积、金属离子掺杂、半导体-半导体耦合等方法来对二氧化钛进行改性,可以提高光子的利用率,使光催化效率有所提高,但是以上方法却存在着反应稳定性差、价格昂贵、操作工艺繁琐等弊端。本文对纳米二氧化钛半导体光催化材料的研究及应用进行了综合性评述,详细研究了混晶纳米二氧化钛乳液的制备过程及光催化降解染料、菌类、农药等的应用,并取得了良好的效果。本文以普通廉价易得的无机盐TiCl4为原料,采用常压液相、两步水解法,制备了金红石含量可任意调控的一系列混晶纳米二氧化钛乳液。结构表征表明：通过控制在酸性介质中的反应时间,可以得到金红石含量不同的混晶纳米二氧化钛；同时控制添加表面活性剂的量,可以得到分散性好、光催化性能优良的混晶纳米二氧化钛乳液。实验证实：在酸性介质中反应20 min,金红石含量为32%,表面活性剂op-10添加10mL/mol时,所制备的乳液光催化降解酸性红3R的能力最好。以太阳光或日光灯为光源,利用最佳工艺合成的混晶纳米二氧化钛乳液进行了染料酸性红B的脱色降解、抗菌、抗农药性能的系统研究,并与纯锐钛矿纳米二氧化钛乳液和韩国E&B株式会社生产的乳液进行了对比。实验证实：此混晶乳液在太阳光或日光灯辐照下的光催化性能明显优于纯锐钛矿乳液和韩国样品乳液,同时对光催化过程中模拟污染物的初始pH值、催化剂和污染物的初始浓度等影响因素进行了详细探讨。