随着全球环境的逐渐恶化,TiO₂光催化技术用于环境污染的治理已经受到了人们越来越多的关注。然而TiO₂材料本身存在着太阳光利用率低、光生电子与空穴复合快、吸附能力差等不足。因此,如何拓展TiO₂光催化剂的光谱响应范围,提高光量子效率以及加快光催化反应速度一直都是TiO₂光催化技术研究的主要问题。本论文从光催化反应的主要影响因素出发,针对TiO₂材料在光催化降解反应中存在的问题,对其进行了改性研究。首先,采用导电性好,比表面积大的碳材料CNT和GR来负载TiO₂纳米片,以提高复合物的导电性,而减少TiO₂的团聚。其次,利用强可见光吸收能力和吸附性能的WO₃与TiO₂复合,提高复合物的可见光响应性能和对污染物的吸附能力。根据上述思路,本论文制备出了一系列宽光谱响应范围和高光催化活性的TiO₂分级结构复合光催化材料,并对其进行了表征和光催化性能测试。主要结论如下:（1）以不同的碳材料（CNT,石墨烯）为载体,通过溶剂热法制备了不同碳复合的碳基-TiO₂复合材料。通过SEM、TEM和XRD分析表明,所制备的碳基-TiO₂复合材料都呈现出一种等级结构的形貌并且拥有较好的TiO₂结晶度。其性能测试证明,碳材料的加入能减少TiO₂的团聚,增强复合物的光电流性能和对MB的吸附能力。因此,相对于纯TiO₂NS,复合物的光催化活性都有所增强。（2）采用浸渍法以六氯化钨为钨源制备了不同WO₃复合量的WO₃-碳基-TiO₂复合材料。同时研究了不同WO₃复合量分别对不同碳基-TiO₂复合材料的光吸收,电荷分离,吸附能力以及光催化活性的影响。实验结果表明,WO₃的引入对不同碳基-TiO₂复合材料的催化性能都有所增强。其作用主要有以下几个方面:WO₃的带隙较小,光吸收范围较宽;WO₃与TiO₂能级匹配较好,能促进光生载流子的分离;此外WO₃较强的吸附能力,促进了复合物对染料的吸附,有利于光催化反应的进行。