纳米TiO₂材料由于其具有性能稳定、无毒、价廉、高活性等优点，一直是光催化研究领域的热点。其中，研发分散均匀且附着稳定的负载型催化剂是进一步提高TiO₂光催化活性的有效手段之一，也是该领域亟待解决的关键科学问题。而水滑石类层状材料（LDHs）所具有的组分、结构可调控性以及焙烧再水合特性为该设想的实现提供了可能性。为此，本论文中采用共沉淀法制备得到层板中含有Cu²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺四种金属离子的CuMgAlTi-LDH前驱体，通过焙烧再水合的方法对其进行选择性结构重组，最终得到了TiO₂颗粒高度分散在CuMgAl-LDH层板上的负载型催化材料。对所得TiO₂/CuMgAl-RLDH催化剂进行了一系列的结构表征，并分别在紫外、可见光条件下，以降解水体亚甲基蓝为主要探针反应测试了材料的光催化性能，以降解水体甲醛的探针反应进一步验证材料的光催化机制。锐钛矿型TiO₂纳米颗粒均匀分散在选择性重构的CuMgAl-LDH载体表面，并且证实了TiO₂纳米颗粒与载体水滑石之间存在异质结结构。对于光催化降解亚甲基蓝的探针反应，TiO₂/CuMgAl-RLDH无论在紫外光还是可见光条件下都表现出优异的光催化活性，这都是再水合的单相R-TiO₂样品，R-TiO₂与CuMgAl-RLDH的机械混合样品，通过MgAl-MMO与CuTi-MMO混合后再水合得到的CuTi/MgAl-RLDH样品以及在相同条件下制得的不含Cu²⁺的TiO₂/CuMgAl-RLDH样品所无法企及的。而对于光催化降解甲醛的探针反应，证实了TiO₂/CuMgAl-RLDH在可见光条件下存在染料自敏化光催化降解，而在紫外光条降下依旧表现出最优的光催化活性。对于TiO₂/CuMgAl-RLDH，不仅分布在CuMgAl-LDH载体层板上的骨架Cu²⁺可以提高光催化活性，在TiO₂纳米颗粒与CuMgAl-RLDH载体之间形成的异质结也被认为可以促使光生电子与空穴的有效分离，进而提高催化剂的光催化活性。