阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列在光催化降解有机污染物领域具有相当大的应用价值。但由于二氧化钛带隙较大，仅在紫外光波长下具有活性，使其应用受到很大限制。因此，将一些无毒无害物质掺杂于二氧化钛阵列使其在可见光下发生反应成为一个重要的研究课题。本文主要研究了用石墨烯量子点修饰二氧化钛纳米管阵列，制备出了在可见光下进行具有光电催化活性的二氧化钛阵列。并对其复合产物进行了较为系统的光电催化性能及其催化机理的研究。主要内容如下：1)用抽真空的方法将石墨烯量子点组装到二氧化钛纳米管阵列中，实验用亚甲基蓝作为降解物。实验结果表明，用这种方法制得的石墨烯量子点修饰的二氧化钛纳米管较未修饰的纳米管的光电催化性能有大幅度提高。2)利用石墨烯量子点带负电荷的性质用电泳方法将石墨烯量子点组装到二氧化钛纳米管阵列中，制得了具有稳定结构的二氧化钛纳米管阵列/石墨烯量子点复合物，我们对该复合物做了相应的表征。经过比较发现，电泳沉积法能将石墨烯量子点均匀的附着在二氧化钛纳米管上，且可控性强，不会出现管口堵塞现象。组装后的纳米管光吸收范围从385nm红移到了425nm，可见光响应电流也提高了近3倍。以亚甲基蓝作为降解物，在可见光条件下催化性能具有很大幅度的提高。其光催化反应动力学常数是组装前的9倍。多次重复实验表明，催化效率仍然维持95%以上，远远超过硫化镉组装的稳定性能；其稳定性良好，不会发生光氧化现象。我们还利用石墨烯量子点的循环伏安曲线对组装后的纳米管的光电催化性能提高的原因做了分析和探讨。3)用水热法将P25二氧化钛粉末与石墨烯量子点复合，合成了P25/石墨烯量子点复合物，该复合物较复合前的P25紫外-可见漫反射吸收发生了红移。以亚甲基蓝作为降解物，在可见光条件下催化性能发生了较大幅度提高。4)采用二次阳极氧化的方法制备二氧化钛纳米管阵列，制备成具有更长管径、更大比表面积、更强吸附能力和更强光电催化活性的纳米管阵列。