近年来,随着工业规模的不断扩大,环境污染与能源短缺问题已成为目前人们面临的重大难题。而二氧化钛因其廉价、安全无毒、性质稳定和催化活性高等优势,被认为是处理有机污染物的理想半导体光催化材料。但二氧化钛带隙较宽只能接受紫外光才能激发,太阳光利用率低;而且粒度在纳米级别的催化剂难于回收再利用可能会造成二次污染,限制了其大规模应用。针对以上问题,本文通过掺杂以及固载的方法对二氧化钛进行修饰来提高其可见光利用率和实用性。本文以硫酸钛为钛源,采用水热法制备TiO₂纳米颗粒,探讨了水热时间以及水热pH对TiO₂性能的影响规律并优选其最佳工艺条件。为了提高TiO₂的可见光利用率,本文以硫脲为硫源对其进行硫掺杂改性,采用XPS、FT-IR、XRD、TEM、UV-vis、氮气吸附-脱附分析以及光催化测试等手段探讨了硫掺杂量对TiO₂的结构、组成以及性能的影响。实验结果表明,水热初始pH能够影响TiO₂与SO₄^2-的相互作用,水热12 h、水热pH=5制备的TiO₂结晶性良好光催化能力最佳;硫掺杂使得TiO₂的颗粒尺寸减小、稳定性提高、孔径尺寸变大、光响应范围拓宽、光降解能力增强并且循环稳定性改善,S:Ti=1:3的样品具有最佳的光降解能力,并且在较宽的pH范围内能够保持良好的光催化活性。在氧化钛固载方面,本文以动态水热法制备的硬硅钙石纤维为载体,通过上述TiO₂最佳水热工艺条件来制备TiO₂/硬硅钙石复合催化剂,探讨了TiO₂负载量、煅烧温度、水热pH、后期酸浸处理对复合催化剂的影响。实验结果显示,酸性水热条件时TiO₂加入量过多会对硬硅钙石的结构产生破坏;不同TiO₂负载比例样品的形貌、孔结构分配变化明显,样品的比表面积变化显著;煅烧温度可以改善复合催化剂中TiO₂的结晶度,提高样品的光降解能力;中性水热条件合成的复合催化剂几乎没有光催化活性,经酸处理后降解性能提高了30%以上。