随着我国经济的快速发展,工业化水平的迅猛提高,能源成为了社会发展重要的驱动力。但是由于全球经济的迅猛发展,化石燃料被持续大量的使用,化石燃料燃烧带来的危害及能源的短缺问题也日益加剧。寻找可再生的清洁能源是我国社会建设的重中之重。随着我国科技工业等领域的发展,环境问题尤其是废水的排放问题也引起了我国各界的广泛关注。TiO₂纳米管具有无毒,光催化性能好等众多优点,被认为是光分解水制取氢气和光催化降解有机污染物中最有前途的光催化剂之一。然而,由于其带隙较宽,只能在太阳光带中吸收很小波段的紫外光,利用率非常的低。因此本文通过B掺杂及Pt沉积共修饰的方法制备高效光催化剂TiO₂/Ti纳米管（Pt-B/TiO₂/Ti NTs）,用于光解水制氢;非金属元素B与稀土元素Gd共掺杂的方法制备高效光催化剂TiO₂/Ti纳米管（B-Gd/TiO₂/Ti NTs）,用于亚甲基蓝的光催化降解,使其对可见光的吸收与利用有相应的提高。本文采用阳极氧化法制备TiO₂/Ti NTs,并用SEM、XRD、XPS、DRS、PL、SPS和光催化性能测试等多种手段对其进行表征和性能分析,研究不同的制备工艺条件对纳米管的晶型结构、表面形貌等和光催化反应的影响。结果表明,在氢氟酸含量0.4wt%,20V恒压阳极氧化90min经450℃热处理条件下B掺杂量为15mmol/L制备出的B/TiO₂/Ti-15 NTs光解水效率最高。以B/TiO₂/Ti-15 NTs作催化剂,其产氢速率为51.7μmol·g^-1·h^-1。在B/TiO₂/Ti-15 NTs基础上沉积Pt,制备Pt-B/TiO₂/Ti-15 NTs,在相同情况下其产氢速率为384.9μmol·g^-1·h^-1。并且对于牺牲剂甲醇的量与光催化分解水制取氢气关系进行了研究,得出结论:20mL甲醇,光解水产氢量最大。以Gd不同的掺杂量制备Gd/TiO₂/Ti NTs光催化剂,通过SEM、XRD、XPS、DRS、PL、SPS和光催化性能测试用于表征和性能的分析。结果表明:Gd掺杂量为5mmol/L时制备的Gd/TiO₂/Ti-5 NTs光催化降解率最高为80.60%。以5mmol/L Gd³⁺和15mmol/L B³⁺共掺杂制备B-Gd/TiO₂/Ti-5 NTs,在相同情况下其降解率为90.21%。以B-Gd/TiO₂/Ti-5 NTs为光催化对降解亚甲基蓝的影响因素进行分析,考察了不同光源、通气情况、溶液初始浓度和催化剂表面积四种因素的影响。结果表明:以125W高压汞灯为光源、向溶液中通入空气,选择1.5cm×2.5cm催化剂降解5mg/L亚甲基蓝降解率最高。并且对以上四种因素进行动力学分析,证明以上反应均符合一级动力学。