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TiO2作为半导体光催化剂的典型代表，因其廉价、无毒、高效等优点，广泛应用于解决废水处理、空气净化等各种各样的环境问题。然而，TiO2具有较宽的带隙（3.2eV），只能利用3-5%的太阳光中的紫外光，因此，将TiO2的吸收光谱从紫外区拓展到可见光区域具有重要意义。另一方面，因为光催化剂经常应用于浆态体系，传统的分离方法很难将纳米尺度的TiO2有效分离，残留的TiO2不仅会提高成本而且会对体系造成二次污染，因此，催化剂的回收再利用一直是一个富有挑战性的课题。本论文采用非金属N掺杂和金属氧化物γ-Fe2O3复合对TiO2进行改性，考察了其可见光下降解甲基橙的催化性能；运用XRD、TEM、BET、UV-VisDRS、XPS和FTIR等现代表征手段，分析了样品的性质；研究了样品的磁性，以及其回收再利用的可见光催化性能。具体的研究内容和创新点如下：（1）采用水热法制备出形貌均匀的TiO2纳米管，经氨水浸泡，300℃焙烧后得N-TiO2纳米管，XPS分析结果表明N元素摩尔含量大约为1.7%，主要以Ti-O-N形式，说明N已经进入了TiO2晶格。（2）首次通过羰基铁浸泡TiO2纳米管后真空热分解、缓慢氧化制备出具有磁性可分离的γ-Fe2O3/TiO2纳米管。样品维持了原TiO2纳米管的管型和晶型，比表面积略有下降，γ-Fe2O3磁性纳米颗粒或填充在TiO2纳米管中，或负载在管壁上，其中Fe元素被证实为γ-Fe2O3的形式，含量大约为1.4%。（3）通过湿化学法，首次制备出新型的磁性可分离的纳米光催化剂γ-Fe2O3/N-TiO2，UV-Vis DRS证实，样品在400-600nm处有较强的吸收。（4）检测几种光催化剂在可见光下降解甲基橙，降解能力从小到大依次为P25、TiO2纳米管、N-TiO2纳米管、γ-Fe2O3/N-TiO2纳米管。这表明，掺杂、复合光催化剂产生了二元协同效应，能够有效地拓展其在可见光区域的吸收，并且能够有效促进光生电子和空穴的分离，降低二者的复合几率。（5）在300K下测试样品磁性发现，γ-Fe2O3/TiO2纳米管和γ-Fe2O3/N-TiO2纳米管光催化剂具有铁磁性，前者饱和磁化强度（Ms）为12.52emu/g，在外磁场下，光催化剂经过多次重复利用，仍然保持着与原催化剂相当的可见光催化活性，这对制备磁性可分离的可见光光催化剂具有重要的借鉴意义。