TiO₂光催化氧化降解作为一种新型、有效的绿色环保技术，在环保和能源领域有着广泛的应用前景。但是TiO₂本身也存在局限性，如粒子易团聚、分散性差、光催化降解缺乏选择性等，因此，近年来研究光催化活性高、能选择性降解目标污染物的新型光催化剂广受关注。本文针对TiO₂本身的应用局限，对其进行了有机改性和分子印迹。（1）采用溶胶-凝胶法制得纳米TiO₂粉体，采用硅烷偶联剂KH-570（MPS）对其进行原位改性，并利用聚丙烯酰胺在改性TiO₂粉体表面接枝聚合，制得PAM/MPS-TiO₂纳米复合材料，通过表征分析表明：硅烷偶联剂成功地接枝在TiO₂表面，改性后的微粒分散性提高，亲油性、光催化活性增强。（2）采用表面分子印迹法以自制TiO₂的粉体为基质，以TNT为模板分子，制备出具有TNT空穴的分子印迹型TiO₂光催化剂（MIP-TiO₂），光催化剂呈微球状，粒径均匀，约为1²μm；光催化剂对不同污染物的选择降解性实验结果显示，以丙烯酰胺为功能单体制备的光催化剂具有较高的吸附性，对模板分子具有很好的选择降解性，光照射2h其降解率可达80%；光催化降解模板分子相对于非印迹光催化剂的选择性系数可达1.72，显示出较好的选择性降解能力；在重复使用4次后，分子印迹型光催化剂MIP-TiO₂的光降解率下降较小，具有良好的使用寿命。（3）采用液相沉积法以2,4,6-三硝基甲苯为模板分子制备了分子印迹型TiO₂薄膜（MIF-TiO₂），反应条件温和，MIF-TiO₂对目标分子具有特异性识别能力。与NIF-TiO₂相比，MIF-TiO₂的降解反应速率提高了94.4%。与粉体MIP-TiO₂光催化剂相比，合成的分子印迹型TiO₂薄膜方便回收利用，2.5h内降解率达63.3%，具有很好的使用寿命。