环境污染和能源危机是当前人类面临的两大问题，光催化技术有望成为解决环境和能源问题的有效方式，高效可见光纳米材料设计、合成及应用已成为材料科学、表面化学、环境科学等领域研究的热点。本论文提出采用溶剂热法低温合成可见光响应钛基光催化剂及其在介孔表面原位固定化的新路线设计，通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线粉术衍射仪(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等表征方法系统分析了催化剂的结构并有效建立了其与光催化性能之间的构效关系。论文研究不仅促进了可见光催化剂制备科学的发展，而且加深了光催化反应的基础理论认识，为光催化技术走向应用奠定基础。具体研究内容和结果归纳如下： 1．创新性采用溶剂热法在不同有机胺体系中一步合成氮掺杂二氧化钛可见光催化剂。论文主要考察了乙二胺、三乙胺和二乙胺等不同有机胺介质对合成氮掺杂二氧化钛可见光材料的影响，研究结果表明：在高于140℃的晶化温度下，上述三种介质中均能合成出氮掺杂的二氧化钛可见光材料，较好避免了以前文献利用高温氨气流处理合成氮掺杂二氧化钛可见光引起转晶和比表面积下降等缺点。胺介质种类对二氧化钛的晶相组成、氮取代量、颗粒大小和形貌等存在明显影响，如：乙二胺体系中制备的二氧化钛晶体对可见光的吸收明显优于三乙胺和二乙胺体系；乙二胺体系中制备的二氧化钛为一维纳米棒状结构。晶化时间、晶化温度和投料比等因素调变可有效控制二氧化钛的颗粒大小和晶相组成，进而影响材料的光催化性能。苯酚光催化氧化降解的探针实验表明，二氧化钛的氮掺杂量、晶相组成、比表面积、颗粒大小和形貌等因素对催化剂活性影响较大，其中乙二胺体系中合成的氮掺杂二氧化钛纳米棒由于其独特的一维形貌和锐钛矿晶相等结构属性，因而显示了最好的光催化氧化苯酚性能。 2．采用光控还原法合成了Ag/TiO<,2-x>N<,x>可见光催化剂，并研究了其光催化还原硝酸根性能。论文在系统研究负载银形貌、银含量和硝酸根光催化还原条件优化等因素基础上发现：3wt％Ag/TiO<,2-x>N<,x>催化剂具有最好的可见光催化还原硝酸根性能，硝酸根转化率和生成理想产物N2选择性可分别高达98.4％和99.2％，明显优于相同反应条件下采用高温氨气流处理合成的Ag/TiO<,2-x>N<,x>催化剂，为目前文献报道的最好结果。 3.以乙二胺为介质首次尝试采用溶剂热法制备S、N共掺杂的TiO<,2>纳米棒(S，N-TiO<,2>)，并考察了其可见光条件下光催化氧化苯酚活性。发现硫氮共掺杂的TiO<,2>对可见光的吸收优于氮掺杂的TiO<,2>，硫氮共掺杂TiO<,2>中，硫元素和氮元素含量存在最佳值。S含量为0.22 wt％，N含量为1.15 wt％时，苯酚的光催化降解性能最好，其降解率为95.2％，TOC转化率为91.0％。 4.首次在乙二胺介质中通过溶剂热后处理同时实现了二氧化钛部分氮取代和在SBA-15表面原位负载。X射线衍射，N<,2>吸附，扫描电镜，高倍透射电镜/能量色散谱仪，傅里叶变换红外光谱，紫外.可见吸收光谱和X射线光电子能谱等表征结果表明：TiO<,2>中的氧原子不仅被氮原子部分取代有较好的可见光响应，而且TiO<,2>均匀分散在全硅SBA-15表面，较好实现了原位负载。本处理方法的成功主要归因为乙二胺的双功能作用：1)将氮原子引入TiO<,2>的晶格中；2)刻蚀和活化SBA-15的表面，为二氧化钛晶核生长提供可能。在可见光和紫外光照下的光催化氧化苯酚探针反应中发现，合成的TiO<,2-x>N<,x>/SBA-15整体催化剂具有较好的光催化活性，苯酚的转化率随TiO<,2>的担载量的增加而增大，在可见光下TOC转化率最佳值可达46.2％。