半导体光催化技术是高效利用太阳能和治理环境污染的有效途径之一。由于二氧化钛具有化学稳定、毒性小、光催化氧化还原能力较高等优点,因此成为研究和应用最为广泛的一种半导体光催化材料。但是二氧化钛材料也存在着只在紫外光范围内响应、光降解过程中光生电子对快速复合、比表面积小等问题。基于对二氧化钛光催化剂的局限性、提升性能的关键因素和新材料的突破性,本文主要从以下方面改进二氧化钛光催化性能:（1）采用改进的Hummers法,以天然鳞片石墨作为原料,制备了氧化石墨烯（GO）。使用钛酸四丁酯（Ti（OBu）₄）作为钛源,采用高压静电纺丝将银修饰在二氧化钛纳米线中,通过二次水热法将还原氧化石墨稀（rGO）复合在银修饰的二氧化钛纳米线上。制备非均相Ag-TiO₂-rGO复合材料,以20 mg·L^-1的罗丹明B（RhB）溶液作为模拟降解的污染物,评价了制备的TiO₂、Ag-TiO₂、Ag-TiO₂-rGO纳米线的光催化活性。研究结果表明:Ag-TiO₂-rGO具有最佳的光催化活性,能够将20 mg·L^-1的罗丹明B（RhB）在80 min内降解92.9%。（2）使用两步水热法制备了银修饰的二氧化钛纳米微球复合还原氧化石墨稀的复合材料。制备出载银量分别为1%、2%和3%的Ag-TiO₂纳米材料,采用SEM、TEM和XRD表征,以及光降解罗丹明B（RhB）后,2%Ag-TiO₂表现出最优的光降解性能。将2%Ag-TiO₂与还原氧化石墨烯（rGO）复合后,2%Ag-TiO₂-rGO可以在100 min内对10 mg·L^-1的罗丹明B（RhB）降解96.0%。（3）将硫酸钛（Ti（SO₄）₂）作为钛源,氟化铵（NH₄F）作为形貌控制剂,采用水热法在反应温度180℃,反应时间10 h下制备出暴露高能{001}晶面的分级二氧化钛中空微球,二次水热将还原氧化石墨烯（rGO）复合在中空微球表面。通过将晶面调控剂氟化铵（NH₄F）替换成尿素得到纳米微球结构的二氧化钛,对比研究结果表明:在90 min内降解15 mg·L^-1的罗丹明B（RhB）溶液,固体微球结构的二氧化钛降解率为65.73%,而暴露{001}晶面的中空二氧化钛微球降解率达到90.08%。