TiO₂光催化剂具有光催化活性高、热稳定性好、价格相对便宜、无二次污染等优点,被认为是最理想的光催化剂之一。Cu₂O光催化剂是一种典型的金属缺位p型半导体材料,也是一种应用前景广阔的光催化剂。TiO₂与Cu₂O光催化剂复合可以有效地降低光生电子和空穴的复合率,TiO₂/Cu₂O复合催化剂具有比单一TiO₂、Cu₂O更为优异的光催化性能。本文以TiO₂光催化剂、Cu₂O光催化剂与TiO₂/Cu₂O复合催化剂的制备及其物化性能为主要研究内容,采用了SEM、TEM、XRD、EDS、FT-IR、TG-DTA等手段对样品进行了物理性能表征。以罗丹明B溶液和甲基橙溶液的光催化反应作为探针反应,对TiO₂光催化剂、Cu₂O光催化剂与TiO₂/Cu₂O复合催化剂的制备工艺条件与光催化反应条件进行了系统研究。采用优化的溶胶-凝胶法可以成功制备出形貌规整、分散均匀、光催化活性高的TiO₂光催化剂,所制备的TiO₂光催化剂为锐钛矿和金红石混合晶相,并以锐钛矿相为主,其结晶度较高,形貌为球形颗粒,粒径约150 nm。TiO₂光催化剂较佳的制备工艺条件和反应条件为:以乙醇为溶剂,水钛体积比为10:1,醇钛体积比为8:1,焙烧温度为650℃,焙烧时间为5 h,罗丹明B溶液的初始浓度为4 mg/L,TiO₂光催化剂用量为0.04 g。在紫外光下反应4 h时,罗丹明B溶液的降解率达最大值95.9%。采用工艺简单的化学沉淀法可以成功制备形貌规则、粒径尺寸均匀的Cu₂O光催化剂,通过改变反应条件可以调控Cu₂O样品的形貌及催化活性。所制备的Cu₂O光催化剂纯度高,且结晶度较高。Cu₂O颗粒为八面体构型,棱长约为2μm,分散均匀。其较佳制备工艺条件和反应条件为:聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的用量为10.8 g,NaOH溶液的浓度为2 mol/L,反应温度为55℃,晶化时间为4 h,甲基橙溶液的初始浓度为20 mg/L,Cu₂O光催化剂用量为0.1 g。在可见光下照射4 h时,甲基橙溶液的降解率达最大值75.6%。采用液相法可以成功制备出物化性能优异的TiO₂/Cu₂O复合催化剂,通过改变反应条件可以调控产物形貌及催化性能。在TiO₂/Cu₂O复合催化剂中,TiO₂球形颗粒均匀地包覆在Cu₂O晶体表面。在可见光照射下,当Cu²⁺/Ti⁴⁺摩尔比为10:1,甲基橙溶液的初始浓度为20 mg/L,TiO₂/Cu₂O光催化剂用量为0.1 g,光照4 h时,甲基橙溶液的降解率可达最大值89.8%。在紫外-可见联合光源照射下,当Cu²⁺/Ti⁴⁺摩尔比为1:1,甲基橙溶液的初始浓度取20 mg/L,TiO₂/Cu₂O光催化剂用量为0.1 g,光照4 h时,甲基橙溶液的降解率可达最大值94.4%。