随着全球环境的逐渐恶化,TiO₂光催化技术用于环境污染的治理受到越来越多的关注,然而TiO₂光催化材料本身存在着太阳光利用率低、光生电子与空穴复合速率快、粉体材料回收和二次利用困难等不足。因此,如何拓展TiO₂光催化剂的光谱响应范围,提高光量子效率以及抑制光生电子与空穴复合一直是TiO₂光催化材料需要解决的主要问题。本论文从光催化反应的主要影响因素出发,针对TiO₂光催化材料的不足进行了改性研究,并分析研究了其光催化性能,重点开展了以下三个方面的工作。首先,将WO₃与TiO₂复合,一方面可拓展半导体材料的光响应范围,另一方面,还可将光生电子和空穴有效分离于不同的半导体材料上,很好地抑制光生载流子的复合;其次,将复合粉体材料制成薄膜电极,既克服了粉体材料回收和难于二次利用等问题,又可使其同时应用于光催化和电催化领域;最后,采用良好导电性能的乙炔黑修饰薄膜电极,促进电子的传输,减少电子跟空穴的复合率。根据上述思路,本文制备一系列复合薄膜电极,采用SEM、XRD、TEM、EDS、BET和UV-Vis等手段和方法对复合材料的形貌特征、晶相组成、微结构、元素空间分布规律、比表面积及孔径分布等进行了表征和光电催化性能测试。主要结论如下:（1）喷雾干燥后的前驱体必须先经过煅烧处理,复合材料才能由非晶态转变为晶态;喷雾干燥过程中物料流速对样品空心球形貌的形成影响不大,煅烧温度对形貌的形成影响较大。（2）高温煅烧使偏钨酸铵（AMT）和硫酸铵分解成水蒸气、氨气等气体,导致样品球壳形成介孔结构。随着温度的升高,样品结晶度增强,晶粒尺寸变大,比表面积减小。（3）乙炔黑修饰WO₃/TiO₂复合薄膜电极后,并没有引起WO₃/TiO₂复合材料的晶型变化,但能够显著提高光电流大小和光电催化降解亚甲基蓝的性能。薄膜由WO₃/TiO₂介孔空心球和乙炔黑纳米小颗粒堆积组成,薄膜的厚度约为20μm,乙炔黑纳米小颗粒的大小约为50 nm。（4）对不同条件下制备的薄膜电极进行了光化学性能和光电催化性能测试。结果表明,在可见光照射下,当煅烧温度为500℃,WO₃在复合材料中的摩尔比为5%时,薄膜电极的光电流最大,光电催化降解亚甲基蓝的效果最好。综上所述,本文针对TiO₂材料在光催化降解反应中存在的不足做了改性研究,能够显著提高材料的光电催化性能,为TiO₂材料实现工业化应用又向前迈进了一步。