空气污染已经成为社会关注的焦点问题,其中挥发性有机污染物（VOC）对人们的身体健康和生活质量已经造成了极大的困扰。挥发性有机污染物主要来源于工厂化工废气的排放和建筑家装的原料挥发。如今,治理挥发性有机污染物有很多种方法,其中半导体催化剂的降解技术是治理VOC最为高效、清洁和廉价的途径。纳米TiO₂可以利用太阳光,对有机物进行光催化降解,使其彻底分解而对环境不造成二次污染。金属氧化物MnO₂和Co₃O₄可以利用热源产生高效的催化活性,且Co₃O₄被认为是替代贵金属催化剂的最佳潜力氧化物。但是,纳米TiO₂由于自身的禁带宽度,对太阳光的利用效率不高,且由于光生载流子的二次结合,它的光催化效率也比较低下;而Co₃O₄制备过于复杂,且对于它治理挥发性污染物的研究报道也较少。为了提高传统催化剂TiO₂的催化效率和光响应范围,为了改善Co₃O₄纳米催化剂治理挥发性污染物的性能,本论文制备出具有新型结构的TiO₂纳米复合催化剂和特殊形貌的Co₃O₄纳米催化剂,并探讨了它们的催化降解苯的活性,和催化活性提高的机制。1、制备了负载有无定型锰氧化合物的TiO₂纳米片（TNS）,此纳米片暴露面为{001}高能面。通过XRD、SEM、TEM、ICP、XPS、BET和UV-vis-IR分光光度计的测试,发现这种新型的复合催化剂MnO_x/TNS上的氧化锰为无定型态,且对可见光甚至红外光均有响应。其中,Mn/Ti摩尔比为0.40的催化剂在全光谱的Xe灯照射下,对挥发性有机污染物苯展现了最好的光热催化活性和出色的稳定性,其CO₂的初始生成率较纯的TiO₂纳米片提高99倍。由于MnO_x对全太阳光谱的强烈吸收和热催化性能,MnO_x/TNS在全光谱照射下的高效光热催化活性源自MnO_x高效的光致热催化活性,且该光致热催化活性伴随着光热协同效应的促进。并且,通过对样品的CO程序升温还原测试的结果分析,光热协同效应的来源是:TiO₂上由光催化产生的活性成分通过TNS和MnO_x的界面转移到MnO_x上,这些活性物质从而促进了MnO_x上的光致热催化过程。2、制备了具有特殊形貌的Co₃O₄纳米棒,通过XRD、SEM和TEM的测试,发现该结构是由Co₃O₄纳米颗粒一颗一颗紧密连接而成的纳米棒,且颗粒与颗粒之间存在许多介孔。这种Co₃O₄纳米棒对苯的热催化降解具有非常高效的活性,与Co₃O₄纳米颗粒和Co₃O₄纳米方块相比,当苯的转化率达到90%时,它的反应温度分别降低了80℃和50℃,且当反应温度为200℃时,Co₃O₄纳米棒的单位比表面积热催化CO₂初始生成率为0.173μmol m^-2 min^-1,是Co₃O₄纳米方块的2.5倍,是Co₃O₄纳米颗粒的7.9倍。通过CO程序升温还原测试,发现在Co₃O₄纳米棒催化降解苯的温度范围内,其还原过程的晶格氧活性高于Co₃O₄纳米颗粒和Co₃O₄纳米方块,这是Co₃O₄纳米棒具有高效热催化活性的原因。通过测试Co₃O₄纳米棒、Co₃O₄纳米颗粒和P25在全光谱光照射下催化降解苯的活性,发现Co₃O₄纳米棒在全光谱的照射下催化降解苯的CO₂初始生成率是Co₃O₄纳米颗粒的1.64倍,是P25的309.40倍,由此可知Co₃O₄纳米棒对苯展现了高效的光热催化活性和稳定性。通过对Co₃O₄纳米棒的表面温度的测试和光照条件下的CO程序升温还原的测试,发现光照对Co₃O₄纳米棒有光致热效应和光活化效应,这两种效应也是Co₃O₄纳米棒展现高效的光热催化活性的来源。