近年来,有机-无机纳米复合材料以其独特的光学、电学、催化性能和广泛的应用受到人们的关注,成为纳米材料领域的研究热点。　　众所周知,纳米 TiO2能分解卤代烃、酚类以及空气中的甲醛、丙酮等有机污染物为二氧化碳和水。因此,纳米 TiO2在水质净化、大气污染治理、太阳能利用、自清洁等方面具有宽广的应用前景。然而,纯纳米TiO2在实际应用中存在一些缺陷,如纯TiO2带隙较宽,吸收仅限于紫外光区。因此,纯TiO2一般只能利用紫外线进行光分解,而且分解效果差,光能利用率低。为了克服单一材料的局限性,获得各种特殊性能的新材料,人们越来越多地借助于复合技术。新型纳米 TiO2复合材料,能够提高光催化效率,并将可利用的光谱范围由紫外增至可见光区,更有效地利用太阳光进行环境污染治理或太阳能电池等方面。　　本论文采用改进的溶胶-凝胶法,以钛酸四丁脂为基本原材料制备了纳米TiO2及其不同复合物,采用电子透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱(XPS)、热重及差热分析仪(TG/DSC)、紫外-可见光光谱仪(UV-Vis)等仪器对产物进行了表征,对产物的形成机理进行了讨论。并研究了产物的电化学性质、电致发光行为和光催化性质。主要研究内容如下:　　1.纳米TiO2/粉煤灰复合物的制备及光催化性质　　在前人工作的基础上,分别对粉煤灰进行改性处理,即高温处理、碱处理和酸处理,研究改性后粉煤灰的性质。并采用溶胶-凝胶法,改进实验条件,采用高温晶化法制得了纳米TiO2/粉煤灰复合物。所得产物分别用SEM、XRD、TG、UV-Vis和IR进行了测试分析。光催化实验表明,粉煤灰的复合提高了纯 TiO2的光催化活性,对该催化机理进行了初步探讨。除磷实验表明,产物对水中磷有较好的去除效果。　　2.纳米TiO2/活性炭复合物的制备及光催化性质　　采用溶胶-凝胶法制备了纳米 TiO2/活性炭复合物。实验中,首先将活性炭粉末直接加入到钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)和无水乙醇(C2H6O)的混合溶胶中,快速搅拌,形成黑色溶胶。然后将形成的黑色凝胶陈化、干燥、煅烧,即得到纳米TiO2/活性炭复合物。通过TEM、XRD、UV-vis等手段对产物进行了分析和表征。光催化实验结果表明:纳米 TiO2/活性炭复合物对所研究的有机物有较好的吸附降解及光催化活性。　　3.纳米TiO2/Sb2O3复合物的制备及光电性质　　制备中,首先将Sb2O3直接溶解在盐酸中,然后将此溶液加入到钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)和无水乙醇(C2H6O)的混合溶液中,形成黄色溶胶。然后将形成的淡黄色凝胶陈化、干燥、煅烧,即得到纳米TiO2/ Sb2O3复合物。所得产物分别用SEM、XRD、IR、UV-Vis以及LR等测试技术进行了分析和表征,结果表明:所得纳米复合物颗粒分散均匀,具有锐钛矿相结构,平均粒径约为10 nm。讨论了产物的形成机理及影响因素,研究了产物的电致发光及光催化性质。