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TiO2光电催化技术已发展成为新型、高效的环境污染治理技术。TiO2作为光电催化技术的核心，提高其光电催化降解性能成为了光电催化研究领域的关键问题。本文通过CdS复合和B与N共掺杂两种方法对TiO2纳米管阵列改性，以期提高TiO2纳米管阵列的光电催化降解性能。
采用电沉积法成功制备CdS复合的TiO2纳米管阵列(CdS/TiO2纳米管阵列)，经表征发现，CdS颗粒均匀地沉积于TiO2纳米管阵列表面，且随着沉积时间延长，CdS颗粒的沉积量逐渐增加。在热处理后，TiO2呈锐钛矿和金红石混合晶型，Cds颗粒呈六方相。与TiO2纳米管阵列相比，CdS/TiO2纳米管阵列的吸收带边波长明显“红移”，光电催化降解性能明显改善。
采用阳极氧化法和湿化学法制备N与B共掺杂的TiO2纳米管阵列(B-N/TiO2纳米管阵列)。与TiO2纳米管阵列相比，B-N/TiO2纳米管阵列的光响应范围被拓展至可见光区，且在紫外光区出现强吸收；通过电压电流曲线、荧光发射谱、交流阻抗谱和光电催化降解实验等测试表明，掺杂明显改善了TiO2纳米管阵列的光电性能和光电催化降解性能。
以CdS/TiO2纳米管阵列和B-N/TiO2纳米管阵列作为工作电极，研究偏电压、pH值、亚甲基蓝初始浓度和电解质浓度对电极光电催化降解性能的影响。在不同反应条件下GdS/TiO2纳米管阵列和B-N/TiO2纳米管阵列的光电催化降解活性呈相似的变化规律。B-N/TiO2纳米管阵列的光电催化降解活性优于CdS/TiO2纳米管阵列。对亚甲基蓝光电催化降解反应作动力学分析，表明光电催化降解反应遵循一级动力学反应方程。