四环素类抗生素对致病菌的高效作用使其作为广谱抗生素被广泛应用在人类和动物的疾病治疗以及农业生产活动中。当抗生素被释放到水体中，会影响水生生物的生长，诱导抗药细菌的产生，毒性大、成分复杂、难于处理；同时废水中残留的抗生素所对人体的健康造成了威胁，从而引起人们的越来越多的关注。因此处理水体中抗生素是一件非常重要的事情。TiO2光催化技术是一种新兴的环境治理技术，可将水体中的抗生素氧化为水、二氧化碳和其他无害的无机物，达到对污染物高效去除的目的，且具有发展太阳光的潜力及工艺设备简单、处理效率高、无毒、稳定性好、操作条件易控制等优点。本文以TiO2粉末为前驱体，采用水热法制备得到了未改性的、过渡金属离子掺杂改性和离子交换改性的TiO2纳米管。并对样品进行了SEM、TEM、XRD和UV–Vis等方法的表征。研究表明：TiO2粉末经水热反应后，转化成了中空、开口的TiO2纳米管，这些纳米管分布均匀而且具有良好的分散性；生成的TiO2纳米管不是锐钛矿型和金红石型，Fe3+、Co2+和Ni2+的掺杂不会对TiO2纳米管的微观形貌和晶型结构产生影响，离子交换法会对对TiO2纳米管的微观形貌和晶型结构产生些许影响；水热法合成的TiO2纳米管的N2吸附-脱附等温线为典型的IUPAC IV型等温线；与TiO2粉末和未改性TiO2纳米管相比，过渡金属离子掺杂、离子交换的TiO2纳米管具有较好的光吸收能力，样品的吸收边出现了明显的红移。以氙灯（250~800nm）为光源、四环素为降解对象，模拟测试样品在日光下光催化降解抗生素的活性。研究不同铁系过渡金属离子掺杂和离子交换TiO2纳米管的光催化活性。研究表明：离子掺杂改性的TiO2纳米管的对四环素的光催化效率高于离子交换改性的TiO2纳米管，高于未改性的TiO2纳米管，其光催化效率由大到小的排列顺序为Co2+掺杂＞Fe3+掺杂＞Ni2+掺杂＞Co2+交换＞Fe3+交换＞Ni2+交换＞未改性。