钛酸纳米管（TNT_s）和二氧化钛（TiO₂）是两种典型的钛氧化物,在吸附和光催化功能上有着显著的优势。现已证明TNTs制备过程简单,而且对重金属阳离子有良好吸附效果,但是在实际废水处理中仍然受到其它离子以及有机物的影响。TiO₂在光催化降解有机污染物的过程中,具有氧化性强、无毒、廉价、环境友好以及降解完全等特点,但其本身禁带宽度较大,不能有效的利用太阳能,且表面生成的电子-空穴对复合速率较高,导致量子效率较低等缺陷也成为限制其发展的关键所在。本文采用水热合成法利用活性炭粉末（PAC）改性TNTs获得新材料TNTs@PAC,形态上钛酸纳米管交织附着在活性炭颗粒表面,部分纳米管可以嵌入活性炭的孔道内部,部分活性炭微粒也会附着于TNTs表面,比表面积可达654.2 m²/g。利用该材料对废水中重金属铅离子(Pb²⁺)、阳离子染料亚甲基蓝（MB）、阴离子染料甲基橙（MO）和两性离子染料罗丹明B（RhB）的吸附性能及机理进行了研究。TNTs@PAC对Pb²⁺的最大单层饱和吸附容量达到318.5 mg/g;共存离子Na⁺和Ca²⁺浓度从0-10mM时,TNTs@PAC的吸附效率只降低了5.4%和15.1%,影响较小;腐植酸（HA）对于TNTs@PAC吸附Pb²⁺的影响较微弱,主要归因于其中组分PAC能够吸附HA和HA-Pb复合污染物的能力;利用EDTA-Na₂对TNTs@PAC进行解吸再生,在3次循环后,其解吸率（D）依然大于93.2%,吸附率（R）仍旧大于91%;其吸附机理主要归因于静电引力和离子交换。TNTs@PAC对MB、RhB、MO的最大单层饱和吸附量为263.16、149.25和108.7 mg/L,表面该材料对阳离子型染料吸附能力最强;利用TNTs的光降解性能,在紫外光照条件下,对材料进行循环使用,经过3次的重复使用,该材料对MB的重复利用率较高,基本稳定;对RhB的利用率从96.5%下降到了67%;对MO的利用率下降最多,从96.4%下降为46.7%。这可能与染料本身的结构有一定的相关性。采用溶胶凝胶法合成TiO₂负载于SiO₂上,并以Bi系化合物掺杂改性得新材料Bi/TiO₂/SiO₂,再经过高温（600℃和800℃）灼烧获得该研究实验材料Bi/TiO₂/SiO₂-600和Bi/TiO₂/SiO₂-800。该复合材料在形态上均表现为聚集的纳米粒子,在未经煅烧时,材料Bi/TiO₂/SiO₂表现为边缘模糊分散的聚集体,其中SiO₂和TiO₂都处于无定形状态。煅烧后,TiO₂的晶体结构逐渐显现出来,变得明显且易于观察。改性实验材料Bi/TiO₂/SiO₂-800和Bi/TiO₂/SiO₂-600对于三种染料的光催化降解动力学可以很好的用L-H模型描述,一级动力学方程拟合数据最为理想,所拟合得出的相关系数R值较高,均在0.99以上。从模型得到的光催化降解反应速率常数来看,两种材料均为MB k₁>RhB k₁>MO k₁;同比两种光催化降解材料,Bi/TiO₂/SiO₂-800要比Bi/TiO₂/SiO₂-600的光催化降解能力强,这可能与材料灼烧时,高温可以使附着的TiO₂成晶情况更好,且有更多的金红石和锐钛矿生成,所以,混晶的存在可以使材料的光催化性能极大提升,可以更高效的催化降解染料离子。