二氧化钛具有金红石相、锐钛矿型、板钛矿型三种晶体结构,是一种重要的半导体光催化材料,广泛应用于污水处理、空气净化、太阳能电池、催化制氢等方面。Ti O₂的禁带宽度较宽（锐钛矿为3.2,金红石为3.0）,主要吸收波长小于380 nm的紫外光。为了扩大其吸收频率范围,可通过与其它半导体复合调节电子结构,提高可见光响应性,同时促进光生电子和空穴的分离,增强其光催化活性。本文以钛酸四丁酯为钛源,水热法制备锐钛矿Ti O₂后分别与Bi₂O₃或BiOX（X=Br、Cl、I）复合制备不同复合光催化剂。采用XRD、XPS、SEM、荧光光谱、紫外-可见漫反射光谱、瞬态光电流等测试手段对所制备的样品的结构、形态、光学特性进行了表征和分析。样品的光催化性能在500W氙灯光源（装紫外截止滤光片（<400 nm））,1 atm氧气条件下,通过光催化氧化环己烷来测试。（1）在模拟可见光下,对环己烷的光催化氧化实验中（500W氙灯为光源,25℃,1atm氧气,反应3h,催化剂50mg,0.5ml环己烷,15ml乙腈）,锐钛矿Ti O₂的环己烷的转化率为12.46%,其中环己酮的选择性为64.3%,环己醇的选择性为35.7%。研究了Ti O₂晶型转变对其活性的影响,随着煅烧温度的提高,金红石相含量增加,催化活性逐渐下降,到1050℃后,光催化活性消失。表明金红石相的Ti O₂的存在会使Ti O₂中光生载流子加快复合,因而降低了其光催化活性。（2）通过水热法制备了Bi₂O₃、Bi₂O₃/TiO₂复合催化剂,通过对环己烷光催化氧化测试其催化性能。结果表明,单独的Bi₂O₃在光反应过程中对环己烷催化氧化没有活性。而复合后的催化剂在可见光下对环己烷的氧化效率明显提高,其中9%Bi₂O₃/Ti O₂活性最高,环己烷的转化率为13.32%,其中环己酮的选择性为60.3%,环己醇的选择性为39.7%。由荧光光谱和光电流响应结果来看,Bi₂O₃的加入降低了Ti O₂的光生电子与空穴的复合率,提高了其光催化活性。（3）通过水热法制备了BiOX（X=Br、Cl、I）、BiOX/Ti O₂复合催化剂,通过对环己烷光催化氧化测试其催化性能。单独的BiOX同样没有光催化活性。9%BiOBr/Ti O₂复合催化剂表现出更高的光催化活性,环己烷的转化率为14.11%,其中环己酮的选择性为80.8%,环己醇的选择性为19.2%。BiOBr与Ti O₂的复合后,加速了光生载流子在半导体内的转移速率,降低了电子与空穴的复合率,从而提高其催化活性。同时比较了BiOCl、BiOI与Ti O₂复合后的催化活性,结果表明复合后的催化剂的催化活性均有所提高,但低于9%BiOBr/Ti O₂的活性。