近年来，空气污染问题日益严重。空气中的挥发性有机物带来的环境问题愈来愈受到重视。人们致力于寻找能够有效去除VOCs的新方法。半导体光催化氧化法能将污染物彻底分解且副产物少、反应条件温和，是近年来受到广泛重视的一项技术。TiO₂催化剂因为其良好的光化学性能而被视为一种非常重要的光催化剂，本文中对溶剂热法合成纳米TiO₂进行了探索，合成了TiO₂纳米颗粒、空心结构TiO₂及N-TiO₂纳米颗粒，并对其降解气相苯和丙酮等有机物进行了研究。对溶剂热法制备TiO₂纳米颗粒过程中醇水混合溶剂配比含量以及焙烧温度对样品的晶相组成和反应活性的影响进行了探讨和研究。采用无模板法溶剂热合成了一系列空心结构TiO₂纳米颗粒。考察了焙烧温度对所制备的TiO₂样品的晶相结构、比表面积、形貌以及光催化活性的影响。结果表明，所制得的纳米颗粒具有介于介孔和大孔之间的双孔径分布结构，焙烧温度提高后，结晶度增加伴随着比表面积下降，且样品的空心结构遭受到比较大的损坏。经过250℃焙烧后的样品在降解丙酮方面表现出了最优的活性，无论是降解速率还是CO₂生成量均比未焙烧样品和对比样品P25高。以硝酸铵为氮源采用水热法合成了氮掺杂TiO₂样品，并对其进行了XRD，BET，HRTEM，XPS等表征。结果表明硝酸铵的加入促进形成了粒径更小的结晶，N掺杂提高了样品的比表面积。掺杂N之后的样品降解苯的速率明显高于未掺杂样品，且降解过程中产生的CO₂增量在150min之内可以达到367.13mg/m³，明显高于纯TiO₂和商业品P25。说明N掺杂之后样品不仅获得良好的降解能力，而且也大大提高了其矿化能力。