本文简要介绍了纳米TiO₂半导体催化剂的制备及其在环保领域的应用研究的最新进展及国内外研究现状，并主要进行了纳米TiO₂多孔薄膜光催化氧化NO_x及改性纳米TiO₂固相光催化降解聚苯乙烯薄膜两方面的研究。 以水玻璃为粘贴剂，氟硅酸钠为固化剂，采用涂膜法在钠玻璃板上低温制备了纳米TiO₂光催化薄膜，利用UV-Vis研究了薄膜的紫外吸收性能，SEM观察了其表面形貌，BJH法研究薄膜表面的孔径分布情况。在紫外光照条件下，进行催化薄膜对NO_x的光催化氧化实验，考察了催化剂负载量，反应体系中水蒸气分压以及氧气等因素对NO_x氧化脱除率的影响。实验结果表明：在一定的实验条件下，光照2h后，薄膜对氮氧化物的降解率可达到97.5％，FT-IR法定性分析出反应的最终产物为HNO₃。催化反应后的薄板经水洗后可重复使用，且仍然保持很高的光催化活性。 实验室的研究已经证明用聚合物接枝改性的纳米TiO₂微粒在非极性溶剂中的分散性能良好，所以本文用聚合物接枝改性的纳米TiO₂颗粒作为催化剂，采用包埋法制备了一种新型的可光催化降解的纳米PS-G-TiO₂复合薄膜，并分别在空气中紫外光照，及太阳光照的条件下进行了薄膜的光催化降解实验。利用UV-Vis，GPC，FT-IR，XPS，SEM等分别对光照前后纯的PS膜及PS-G-TiO₂复合薄膜进行分析表征，所有的实验结果均表明PS-G-TiO₂复合薄膜在空气中能被有效的降解。紫外光照396h后，PS-G-TiO₂复合薄膜比纯的PS膜有更高的光降解失重率，达到了31.9％，平均分子量降低率从18.3％上升到53.1％。太阳光照300h后复合膜的光失重率达到了18.9％，而纯的PS膜为0.53％，这说明在太阳光照的条件下，PS-G-TiO₂复合膜同样能达到很高的降解率。同时我们也初步探讨了PS-G-TiO₂复合膜的光催化氧化机理。