二氧化钛作为一种性能优异的光催化剂，具有非常广阔的应用前景。但是目前的TiO₂光催化技术还存在一些技术难题，比如，太阳能利用率低、紫外光降解需耗费大量的能源且易对环境和人类造成伤害，因此限制了TiO₂光催化技术的广泛推广。本文以TiO₂为基质，通过掺杂稀土离子Er³⁺，利用其上转换发光特性，实现了可见光下降解有机物的目的。具体研究内容如下几方面：1．采用水热反应法分别合成了Er-TiO₂纳米管和介孔Er-TiO₂纳米微球。2．利用XRD、UV-Vis、BET、TEM、SEM等手段，对所合成的催化剂进行了结构表征。3．以苯酚为目标降解物，考察了Er-TiO₂纳米管在可见光下的光催化性能，探讨了水热反应温度、水热反应时间、催化剂加入量、溶液的pH值以及催化剂的不同煅烧温度对光催化降解苯酚的影响，并且研究了上转换光致发光和能量吸收及传递等光催化机理。4．研究了介孔Er-TiO₂纳米微球在可见光下对苯酚的降解效果以及对大肠杆菌的杀伤效果。考察了不同煅烧温度、水热反应时间、水热反应温度、模板剂的用量等不同条件对催化剂的光催化性能的影响，并且比较了掺杂Er和未掺杂Er对催化剂光催化性能的影响。