在众多环境污染治理技术中,以半导体氧化物TiO₂为催化剂的多相光催化降解污染物已成为一种热门、高效、理想的治理技术。纳米TiO₂微粒尺寸约在1¹00 nm之间,它具有较大的比表面积,由于其尺寸的细微化,表现出来的小尺寸效应、表面效应以及量子尺寸效应等特性使得纳米TiO₂微粒具备良好的物理化学性质,从而使得它在环境、材料、医疗与卫生等领域具有广阔的应用前景,但是在实际应用中,由于纳米TiO₂微粒极性强、易团聚、利用率低等原因导致效果不佳,严重影响了纳米TiO₂的应用,因此纳米TiO₂的表面修饰成为了提高TiO₂性能的一个研究热点。目前,对TiO₂进行表面修饰的方法有很多,本文采用长链线性胺类和酸类有机分子进行修饰。文中通过改进的溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为原料,对有机分子进行原位修饰,从而制得有机分子修饰的TiO₂。通过X射线粉末衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、高分辨率的透射电镜（HRTEM）等分析手段对其晶型和形貌进行表征分析。并以TiO₂作为催化剂,选取典型的偶氮染料甲基橙和亚甲基蓝为目标污染物,对制备的几种有机分子修饰TiO₂粉体材料的吸附性能和光催化性能进行对比研究,探究不同的有机分子对TiO₂吸附和光催化降解甲基橙和亚甲基蓝的效能的影响,并确定pH、有机物浓度、催化剂投加量等不同的影响因素对吸附催化反应的影响。表征的结果表明有机分子修饰后的纳米TiO₂粉体粒径较均匀,表面修饰效果较好,完全为锐钛矿型。通过甲基橙溶液、亚甲基蓝溶液吸附以及光催化降解实验发现,有机分子修饰对于样品的吸附性能和光催化活性都具有显著的影响,有机分子修饰后的TiO₂均能提高催化剂的吸附以及光催化活性,相应的吸附平衡时间也增加。并且可以发现,长链线性胺类有机分子修饰的TiO₂吸附催化甲基橙的效能要比长链线性酸类有机分子修饰的TiO₂吸附催化甲基橙的效能好,并且其中十八胺修饰的TiO₂比十二胺修饰的TiO₂吸附催化效能好;相反,长链线性酸类有机分子修饰的TiO₂吸附催化亚甲基蓝的效能要比长链线性胺类有机分子修饰的TiO₂吸附催化亚甲基蓝的效果好,根据实验结果,降解效率的差异主要是由有机分子的电荷性和溶液的电荷性相互作用引起的,其次有机分子的链长也具有一定的影响,其规律表现为表面修饰有机分子链长越长,吸附催化效能越好。