本文以蒙脱土（MMT）和多壁碳纳米管（MWCNTs）为载体，采用金属和非金属掺杂的方法对TiO₂光催化剂进行改性。利用XRD、TEM、UV-vis等技术手段对纳米材料进行形貌和结构表征，以亚甲基蓝和甲基橙为光催化反应模型，对所制备的材料进行了光催化性能研究。研究结果表明：（1）溶胶凝胶结合超临界干燥制得In-TiO₂/MMT光催化剂，TiO₂以锐钛矿型存在，催化剂粒径在13～18nm之间。当In掺杂量为2%（质量百分数），煅烧温度为700℃时，光催化剂的催化活性最好，3h对亚甲基蓝降解率达99.2%，总有机碳（TOC）的去除率为63.9%。（2）溶胶凝胶法结合超临界干燥制得B-Ti02/MMT纳米光催化剂，XRD表明催化剂中Ti02为锐钛矿相；TEM表明催化剂分散性良好，无明显团聚现象；UV-vis表明掺B后Ti02的吸收向长波方向移动。（3）采用溶胶凝胶法结合超临界干燥技术制备In-TiO₂/MWCNTs光催化剂，并对其结构和形貌进行了分析。催化剂中TiO₂晶型为锐钛矿型，平均粒径约为10nm。当碳纳米管含量为3.0%，In含量为2.0%（重量百分比）,催化剂的活性最高，3h对甲基橙降解率达100%，TOC去除率为76.7%。（4）采用溶胶凝胶和超临界干燥法制备B-TiO₂/MWCNTs。结果表明，TiO₂以锐钛矿存在，B的掺入没有影响到TiO₂的晶型。B掺杂后TiO₂的带隙能降为3.02eV。3小时对甲基橙和亚甲基蓝降解率分别达到98.8%和99%，TOC去除率分别为74%和86%。