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半导体光催化技术在利用太阳能和解决环境污染问题方面有着广泛的应用前景。在众多的氧化物半导体光催化材料中，TiO2以其光诱导下的强氧化性、无毒和长期稳定性等优点在净化环境方面表现出很好的应用前景。但是，纯TiO2块体光催化材料的光生电子-空穴对复合几率较高；另一方面，锐钛矿相TiO2的禁带宽度较宽，仅能在紫外光（λ＜387nm）的辐照下产生光催化作用，加上太阳光中紫外光的比例大约为4％，这就严重阻碍了TiO2光催化材料的推广应用。近十几年来，世界各国的科技工作者一直在努力地探索多种制备方法和改性手段来提高TiO2光催化效率和对太阳光的利用率。其中在TiO2中掺杂是目前制备高活性的TiO2光催化剂最为活跃的领域之一。 为了解决块体TiO2光催化剂的光催化效率低的特点，同时探索它在环境净化方面的应用。本论文从制备方法和掺杂两个方面对TiO2进行了改性，通过多种表征手段和先进的光催化活性测试技术对掺杂后的介孔TiO2光催化剂进行了一些研究。同时对影响TiO2光催化剂的活性因素和制约条件进行了探讨，为高活性的TiO2光催化剂在现实生活中的应用提供了理论和实验的支持。通过大量实验，取得了一些创新性成果，结果如下： 1．在没有任何表面活性剂作为模板剂的条件下，用超声水解方法在低温下制备了高活性的介孔纳晶TiO2粉体光催化剂。超声促进了Ti（OC4H9）4的水解，加快了TiO2粉体的晶化及介孔的形成。所有用超声水解方法制备的介孔纳晶TiO2粉体光催化剂的光催化活性高于商用的P25和用常规水解方法制备的TiO2粉体光催化剂。这主要是因为超声水解方法制备的样品具有高的比表面积、小的晶粒尺寸和两相（锐钛矿和板钛矿）结构。在光催化降解甲醛和丙酮的试验中，由于甲醛分子含有较少的碳原子和空间位阻，所以更容易降解。 2．用原位湿化学沉淀和热处理两种方法的配合制备了高活性的介孔纳晶N、S共掺杂的TiO2粉体光催化剂。当热处理温度为400～700℃时得到的掺杂的TiO2光催化剂具有很好的光催化活性，且明显优于商用P25。N、S掺杂通过N2p轨道、S3p轨道和O2p轨道间的杂化，降低了掺杂后TiO2粉体光催化剂的禁带宽度。导致了掺杂的TiO2具有强于商用P25的吸收光子的特性，且使TiO2对光的响应吸收边拓宽到可见光的范围。热处理温度为500℃时，掺杂后的TiO2在紫外光照射下降解丙酮的活性是商用P25的3倍多；在可见光的照射下降解甲醛