半导体光催化被认为是解决环境污染和能源危机的有效方法之一。二氧化钛（Ti O₂）具有高抗氧化性、低成本、低环保性和光化学稳定性等优点,在生态保护领域起到重要的作用。然而,Ti O₂禁带宽度较大及光生电子-空穴对复合速率较快,使其无法有效利用可见光,使Ti O₂的光催化活性及应用受到限制。本文通过在锐钛矿型Ti O₂纳米颗粒表面复合碳量子点（CQDs）,拓宽其在可见光波段的吸收,抑制光电生子-空穴对的复合,提高Ti O₂的光催化性能。采用水热法,设置不同的实验温度,制备出了表面带有含氧基团、水溶性良好的蓝色荧光CQDs。采用X射线衍射、紫外可见光谱、荧光光谱和拉曼光谱等手段对CQDs溶液进行了表征。结果表明,CQDs主要晶相为无序石墨,表面带有含氧基团,在可见光范围内有较强的吸收,表现出依赖于激发波长的光致发光行为。采用水热法和焙烧法制备了Ti O₂/CQDs复合催化剂材料,命名为0.1+x-y。通过光催化降解亚甲基蓝（MB）和光催化分解水制氢评估了Ti O₂/CQDs的光催化性能。通过光电反应及不同表征手段的测试,分析光催化反应机理。结果表明,CQDs与Ti O₂之间通过Ti-O连接,扩大催化剂在可见光波段的吸收范围,抑制光电生子-空穴对的复合,提高了半导体催化剂的光催化活性。纯锐钛矿型Ti O₂的降解率为81.54%,当Ti O₂中加入10 m L 140°C的CQDs时,在紫外光下对MB的降解率为97.64%;纯Ti O₂在可见光照射下无产氢,当Ti O₂中加入10 m L 180°C的CQDs时,产氢速率为208.7μmol·h-¹·g-¹,使用焙烧法对复合材料的制备改进后,产氢速率进一步提升至412.4μmol·h-¹·g-¹。