本文通过恒压阳极氧化在纯钛箔表面制备TiO₂纳米管阵列,研究阳极氧化参数（阳极氧化电压、时间）对纳米管阵列微观形貌的影响及热处理对TiO₂纳米管阵列形貌和晶型的影响。运用电化学沉积对TiO₂纳米管阵列进行CdS颗粒修饰。研究发现,电化学沉积之后在纳米管阵列的表面获得均匀分布的纳米级CdS颗粒;随着沉积时间的延长,CdS的沉积量增加;随着CdS沉积量的增加,TiO₂纳米管阵列对可见光的吸收范围明显增大。在紫外光的作用下,利用所制备的CdS修饰TiO₂纳米管阵列对甲基橙溶液进行光催化降解实验,研究阳极氧化时间、CdS沉积时间等因素对光催化性能的影响。结果表明,阳极氧化时间为1h,CdS沉积时间为2000s时制备出的TiO₂纳米管阵列光催化效果最佳。研究甲基橙初始浓度、pH值、H2O2加入浓度以及电极重复使用次数对光催化性能的影响,结果表明,在30 mg/L的甲基橙溶液（50ml）中,当H2O2加入浓度为50mg/L,紫外光照射2h,溶液为中性时,甲基橙溶液的脱色率接近100%。当H2O2加入浓度增大到100 mg/L时,光催化的效率进一步提高,紫外光照射1h,甲基橙溶液的脱色率就已趋于100%,并未发现抑制光催化的现象。同时还研究TiO₂纳米管阵列电极的稳定性,实验结果表明,随着TiO₂纳米管阵列使用次数的增加,其光催化效率略有下降。对甲基橙的光催化降解机理和动力学进行研究,结果表明,甲基橙光催化氧化降解反应符合一级动力学模型,且反应速率常数与初始浓度、溶液的pH值以及外加氧化剂等因素有关。