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TiO2由于其化学稳定性好、活性较高、价廉易得以及无毒性等特点备受人们关注,被认为是最重要的光催化材料之一,在实际应用中具有广阔的发展前景。然而,TiO2本身的带隙较宽,光响应基本局限在紫外光区域,对太阳光的利用率较低。同时,光生电子和空穴的复合率高,抑制了TiO2的光催化性能。因此,对TiO2光催化剂进行改性可以提高其可见光吸收,抑制电子和空穴的复合,是增强光催化活性的重要途径。本文研究了TiO2光催化剂的不同改性方法,包括掺杂、多孔处理、贵金属沉积和表面无序化。非金属N掺杂能够在TiO2带隙中形成中间态从而窄化带隙,增强可见光的吸收;多孔处理可以大大增加晶体的表面积,提供大量的活性位点,缩短电子的迁移距离;贵金属沉积能够有效提高电子和空穴的分离效率,增强光催化活性;表面无序化可以产生无序层,增强可见光吸收。本论文还研究了不同的改性方法对TiO2光催化性能的影响,并通过XRD、SEM、XPS、DRS等手段对样品进行了表征,所做的主要工作及结论如下:1.利用化学回收的溶液为原料进行液体掺杂,其中以Ti N清液作为N源、TiO2清液作为主要的Ti源、HF作为形貌控制剂合成不同掺N量的微米锐钛矿TiO2单晶体。合成出的晶体具有{001}和{110}活性面,而且随着掺杂量的增加,晶体的晶面组成比例发生改变。测定了样品在可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）和苯酚溶液的光催化活性,并在研究范围内确定了最佳的N掺杂量。同时,此实验为随后进行的多孔锐钛矿晶体的改性研究打下基础。2.通过液体N源掺杂方法合成原位可调的N掺杂锐钛矿TiO2多孔单晶自组装微球。利用XRD、SEM、UV-Vis、PL等多种手段对样品的形貌、组成和光响应进行了表征。与块状晶体和没有掺杂的多孔微球相比,N掺杂多孔微球表现出较高的光催化性能,并且随着N掺杂量的增大而增强,这可能是晶体的多孔结构和N掺杂协同作用的结果。3.使用化学还原法在TiO2多孔晶体表面进行贵金属Ag负载,并对不同Ag负载量的样品进行表征。通过紫外光照射下亚甲基蓝的降解,测定了样品的光催化活性,最后确定了样品的最佳Ag负载量。可以得出结论:适当的Ag负载量,可以增强可见光吸收,促进载流子分离,改善材料的光催化性能。4.以（NH4）2Ti F6作为前驱体合成锐钛矿TiO2多孔单晶自组装微球,并对合成的多孔样品进行氢化处理。然后,对所有的样品进行了表征,研究了在甲基橙（MO）光催化降解中样品的光催化活性,根据测试得出氢化后的样品具有最佳的光催化性能。本论文通过对TiO2微球进行改性研究,为TiO2晶体的光催化性能提高和进一步的实际应用提供了新思路和新方法。