二氧化钛是一种高效的光催化剂，在降解有机污染物方面意义重大，但是TiO₂是宽禁带半导体，只有能量较高的紫外线才能将其激发，而占太阳光中绝大多数的可见光则不能够被有效利用。为了更好的利用太阳光和提高TiO₂的光催化性能，一方面要使其光响应波长向可见光区移动，另一方面所制备的材料要容易回收利用且不造成二次污染。掺杂和固载是提高TiO₂光催化性能和循环利用性能的两个主要途径，因此固载型TiO₂催化剂近几年来一直是研究重点。本课题主要是采用无定形的硅铝氧体多孔材料来固载二氧化钛，在生成二氧化钛的同时将其固载到多孔硅铝骨架当中；以钛和硅的有机醇盐为反应物，溶胶凝胶法制备了硅铝固载TiO₂多孔材料（TiO₂-SiAl），测试结果显示，这种方法制备的材料是无定形的非晶材料；调整合成工艺，在溶胶凝胶过程后进行水热反应，样品的结晶性能得到明显提高，同时，合成的样品显示出较强的光催化活性；此外还以水玻璃、硫酸铝、硫酸钛等无机原料制备出硅铝钛胶，这种胶具有较强的吸潮吸湿性能，同时还具有一定光催化性能。以硅、铝和钛的无机盐为初始反应物，水热法制得了具有光催化活性的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔材料（N/TiO₂-SiAl）。通过XRD、FESEM、FTIR、UV-Vis等现代分析技术对所得样品的物相结构及形貌进行了分析表征；以甲基橙为探针在模拟太阳光下考察样品的光催化性能。结果表明：N/TiO₂-SiAl为蜂窝状多孔材料，具有较大的比表面积；锐钛矿型TiO₂以Si-O-Ti键的形式结合在无定形硅铝骨架当中，并且硅铝骨架的存在能够抑制锐钛矿向金红石相的转变；氮掺杂能够使TiO₂的光响应范围向可见光区移动，在模拟太阳光照射下，120min后对甲基橙的降解率达到90%以上，具有较高的光催化性能，重复使用4次后降解率依然在80%以上，具有较强的光催化循环使用性能。通过水热法还制备了一系列硅铝固载TiO₂分子筛，通过现代分析测试手段对其进行了分析表征，发现制备的样品具有较高的比表面积和规则的介孔结构，尺寸较小的TiO₂纳米颗粒附着于孔壁表面，硅铝介孔结构包裹着纳米TiO₂形成大孔骨架。随着Ti﹕Si摩尔比的升高，TiO₂纳米颗粒变多并且比较密集，同时介孔结构变得紊乱。样品的光催化活性主要是由材料的比表面积、吸附性能和TiO₂含量所决定的，硅铝骨架较强的吸附性和TiO₂的协同效应，使得样品在可见光下就可以催化降解污染物。研究还发现，随着烧结温度的增加，介孔结构变得紊乱，骨架收缩，TiO₂纳米颗粒的存在能够增强介孔骨架的稳定性，使其在850℃的高温下不至于完全坍塌。另外合成过程中的pH值对样品的物相结构和催化性能有很大影响，酸性环境在促进锐钛矿相形成的同时还能够抑制杂质相的生长；随着合成过程中pH值的降低，样品的光催化活性增强；氮元素掺杂和多孔材料较强的吸附性，这是样品在模拟太阳光照射下催化活性增强的主要原因。