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本论文从纳米二氧化钛(TiO2)光催化剂在实际应用中存在的回收再利用难、太阳能利用率低等问题开展工作，制备了一系列聚合物/TiO2纳米杂化材料并对其光催化性能进行了研究。分别实现了纳米TiO2的有效负载和可见光响应，并最终制备得到具有高可见光催化活性和优异循环使用特性的聚合物/TiO2纳米杂化材料。论文的研究结果主要有:
1.以PVA为基体负载纳米TiO2，通过溶液铺膜和热处理相结合的方法制备PVA/TiO2杂化膜。利用热处理过程中PVA与TiO2发生脱水缩合反应生成的Ti-O-C键将纳米TiO2化学负载于PVA基体。研究结果表明，TiO2/PVA质量比为1∶10并在140℃热处理2h的杂化膜表现出最优的光催化活性，其反应速率与TiO2悬浮体系几乎一致，且经过25次循环实验后杂化膜中TiO2几乎无流失。
2.采用表面凝聚和可控降解相结合的方法制备得到新型PVAD-g-TiO2可见光催化剂。包覆在TiO2表面的PVA降解生成共轭结构，并通过Ti-O-C键化学接枝在TiO2表面。同时，Ti-O-C化学键作为电子传输通道，将共轭结构吸收可见光后受激发的电子传输到TiO2导带，有效提高了PVAD-g-TiO2的光催化效率。研究结果表明，TiO2/PVA质量比为20∶1并在220℃降解2h的PVAD-g-TiO2杂化光催化剂对甲基橙、苯酚、甲醛等污染物均具有优异的可见光催化活性。
3.分别以PVDF和PVA为基体负载PVAD-g-TiO2，通过静电纺丝法制备具有可见光催化活性的杂化膜。由于PVA优异的溶胀性能够增加污染物分子与催化剂的接触几率，因此更适合作为负载基体。分别采用溶液铺膜和静电纺丝法制备PVA/PVAD-g-TiO2杂化膜，结果表明，静电纺丝法制备的纳米纤维膜为长纤维无规搭建形成的网络结构，能够提供更多的吸附和光催化反应位点，因此光催化活性更高。经过多次循环，PVA/PVAD-g-TiO2杂化膜仍具有优异的光催化性能。
4.通过一步溶剂热法制备TiO2纳米线，进一步对其进行表面改性制备得到具有可见光响应的PVAD-g-TiO2纳米线。未经高温煅烧的TiO2纳米线表面含有更多的羟基，能够与更多的PVA反应进而生成更多的共轭结构，因此由其所制备的PVAD-g-TiO2纳米线具有更优异的可见光催化活性。