光催化是一门新兴交叉学科,大致可分为能源光催化（光解水制氢）和环境光催化（光降解有机物）两个与社会和经济可持续发展密切相关的主要研究领域。如能实现以太阳光为光源的高效、稳定的光催化过程,将对解决环境污染和能源短缺等问题具有十分重要的现实意义。因此,光催化研究具有重要的科学价值。本文从不同晶相TiO₂的结构和物化性质入手,简要介绍其常见的制备改性方法及TiO₂在光催化分解水制氢、光降解甲基橙两方面的反应机理和研究现状,进而提出本研究思路。制备研究中以Na₂O₂代替NaOH和H₂O₂,与Ti（SO₄）₂溶液作用制备溶胶状的过氧钛酸复合物PTC,进而对PTC这一前躯体进行水热处理得到样品。采用XRD、TEM、FTIR和BET等技术对其进行了表征。结果表明,所得样品为TiO₂（B）,具有较高的比表面积（98.15 m²/g）和过氧基团,对甲基橙的光降解表现出比P25更高的催化活性和良好的稳定性。此制备方法,过程简单、条件温和。光解水催化性能研究中,对比表面积相近（40-50 m²/g）、晶相结构不同的三种TiO₂的光催化活性进行了比较。在250 W高压汞灯照射,初始浓度为0.04 mol/L草酸作牺牲剂,催化剂表面沉积0.3 wt%的Pt的条件下,光催化产氢活性依次为:金红石相与锐钛矿相组成的TiO₂混晶>锐钛矿相TiO₂晶体>金红石相TiO₂晶体。基于Na₂O₂的方法制得的单斜态TiO₂产氢活性低,进一步分析了各晶相催化活性差异的原因。综上所述,本文在改进TiO₂的制备方法及其构效关系方面做了尝试和探讨,对下一步的研究工作有很好的借鉴意义。