二氧化钛纳米管阵列（TiO₂ NTAs）是一种优良的半导体纳米材料,因其制备简单、化学性质稳定、环境友好和成本低廉等优点而受到了广泛的关注。TiO₂ NTAs的微观结构是排列整齐有序的纳米管,并固定在钛基底上,具有较大的比表面积、良好的稳定性和易回收性。但是由于TiO₂较大的禁带宽度、只对紫外光有响应和较高的电子-空穴对复合率,需要通过改性掺杂来提升TiO₂材料各方面的性能。本文基于TiO₂ NTAs优异的光电催化活性,将其与聚苯胺拓宽吸收光谱的特性结合,并应用于四溴双酚A（TBBPA）的催化降解过程中;通过对TiO₂ NTAs进行有机物沉积、金属掺杂和半导体复合等多方面改性,合成了PANI/TiO₂ NTAs、PANI/CeO₂/TiO₂ NTAs、g-C₃N₄/PANI/TiO₂ NTAs和CdS/PANI/TiO₂ NTAs多种复合材料,并研究了新型材料在降解TBBPA实验中的催化活性、影响因素、稳定性和降解机理。本文分为四个部分:第一部分研究了C-PANI/TiO₂ NTAs和EC-PANI/TiO₂ NTAs对四溴双酚A的光电催化降解性能,其中EC-PANI/TiO₂ NTAs的降解效率更高。实验还对影响光电催化降解效率的多种因素进行了优化,当苯胺浓度为0.1 mol/L,PANI负载时间15 min,外加偏压为9 V,空穴清除剂乙醇的浓度为10 mmol/L时,EC-PANI/TiO₂NTAs对四溴双酚A的光电催化降解效率为89.61%,高于TiO₂ NTAs的79%催化效率。第二部分通过电沉积和恒电流法制备出PANI/CeO₂/TiO₂ NTAs,催化性能比TiO₂ NTAs高。CeO₂和PNAI的协同作用在增强TiO₂光电催化活性中起到关键作用,当CeO₂负载时间为15 min,PANI负载时间为15 min,煅烧温度为500℃,溶液初始pH=3,空穴清除剂乙醇的浓度为10 mmol/L,PANI/CeO₂/TiO₂ NTAs对四溴双酚A的光电催化降解效率可以达到91.86%。第三部分通过对合成材料g-C₃N₄/PANI/TiO₂ NTAs的测试,发现其光催化性能要优于光电催化性能。当g-C₃N₄粒径为200 nm、浸泡时间为6 h,PANI负载时间为15 min,溶液初始pH=3时,经过2个小时反应后g-C₃N₄/PANI/TiO₂ NTAs大约可以光催化降解93.33%的四溴双酚A。第四部分CdS/PANI/TiO₂ NTAs复合材料是在PANI/TiO₂ NTAs的基础上,再经过化学淀积法把CdS沉积在样品上。CdS和PANI的协同作用增强了催化剂在可见光范围内的响应,增加了光生电子-空穴对的产生量,从而增强了TiO₂材料在模拟太阳光下的光电催化活性。当CdS循环负载次数为10个周期,PANI负载时间为15 min,溶液初始pH=5时,CdS/PANI/TiO₂ NTAs对四溴双酚A光电催化性能可达到92.89%。