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TiO2光催化降解染料得到了广泛研究。但因其自身不能吸收可见光，限制了其对太阳光的有效利用。此外，粉末状的TiO2在实际应用中不易回收。因此，本文主要通过两方面来改善二氧化钛光催化剂在应用中的缺点：一方面通过改变其形貌，制备一维二氧化钛纳米带，以达到回收重复利用的目的，并通过耦合窄带隙的氧化亚铜半导体，以期实现对可见光或太阳光的有效利用，提高光催化活性，使染料分子得到有效脱除。另一方面将光催化剂与纸张材料结合，充分发挥其纸张的吸附与光催化的协同效应，并拓宽其应用的范围。一维二氧化钛纳米带采用水热法制备，并利用酸腐蚀水热处理与紫外光协助还原法制备了表面粗糙的TiO2纳米带与（氧化）石墨烯@TiO2纳米带复合结构（GX@TiO2）。GX@TiO2复合结构明显提高了TiO2纳米带对阴、阳离子型染料甲基橙与碱性品红的脱色活性。这种提高主要归因于石墨烯较大的比表面积及其类苯环结构通过π-π键与染料分子发生吸附。利用简单的液相沉积法在酸蚀TiO2纳米带和GX@TiO2复合物表面负载Cu2O纳米颗粒，构成Cu2O@TiO2纳米带与Cu2O@GX@TiO2纳米带的复合结构。前者的氧化亚铜相貌更规则且尺寸分布更均匀。相比较TiO2纳米带与GX@TiO2纳米带，两者均具有更高的脱色活性，且对阴离子型染料甲基橙的脱色效果更佳。这种显著的脱色能力归因于Cu2O活性面{111}晶面的暴露。所有负载Cu2O的TiO2纳米带复合物在黑暗中吸附染料后，再经可见光辐射，脱色作用提高不大。重点研究了Cu2O@TiO2复合物对甲基橙染料的脱色过程，红外谱图证明了复合物对甲基橙分子发生了可见光催化降解。将整个甲基橙的脱色过程定义为快吸附-慢降解。采用碳纤维作为光催化剂二氧化钛的载体，将负载处理后的碳纤维与植物纤维配抄成纸，制备了具有吸附-光催化协同性能的光催化纸张。考察了甲基橙染料的pH值，不同的固着剂类型与用量，碳纤维与植物纤维之间的比例以及湿强剂PAE用量等因素，对纸张光催化脱色效果的影响。最后优化出的高性能的光催化纸张的条件为：碳纤维与植物纤维比例为1:1，固着剂Na2SiO3的用量为2.5%（相对二氧化钛），PAE的用量为0.4%（相对绝干纤维）。制备的光催化纸与负载TiO2的碳纤维载体以及相当量的二氧化钛颗粒进行对比实验，发现光催化纸具有最优异的脱色能力。并且光催化纸在第六次重复脱色实验中，脱色能力才开始出现明显下降趋势。从长期使用与生产成本考虑，光催化纸具有潜在的实用价值。