光催化技术在解决环境污染问题和缓解能源危机方面具有重要研究价值。近年来通过改性传统光催化剂、开发新型光催化剂以及改善光催化实验条件等方法来提升光催化性能成为研究热点。基于此,本文研究制备了两种不同的光催化剂,并将其应用于光催化降解有机污染物和光催化产氢两方面,样品表现出优异的催化性能。对于促进光催化领域的研究及发展具有重要意义。本论文研究内容如下:（1）首先,本文以钛酸四丁酯、无水乙醇和硼酸为原料,利用水热法制备了系列硼酸功能化TiO₂光催化剂（TiO₂-xB-y）。所得样品通过TEM、SEM、XRD、Raman、氮气吸脱附实验、UV-vis、XPS以及NH₃-TPD等多种测试手段进行了表征。结果表明:硼酸用量及煅烧温度是影响TiO₂光催化剂结构特征的重要因素。硼酸不仅在水热过程中脱水促进了钛酸四丁酯的水解,而且在煅烧过程中,硼酸还起着固体模板支撑TiO₂的作用,以生成具有大比表面积和孔结构的催化剂;同时适量的硼酸有利于制备出具有高（001）/（101）晶面比的TiO₂催化剂。合适的煅烧温度有助于TiO₂催化剂具有较大的比表面积。（2）其次,本文对硼酸功能化TiO₂的光催化性能进行了研究。结果表明:所制备的TiO₂催化剂具有优异的光催化降解有机污染物和光催化产氢性能。在TiO₂-xB-y系列光催化剂中,TiO₂-10B-600具有最佳光催化降解有机物性能,光照5小时苯酚降解率达100%;光照7小时,甲基橙（MO）和亚甲基蓝（MB）的降解率分别为80%和100%。TiO₂-10B-500具有最佳光催化产氢性能,产氢速率为168.4umol/h/g_cat。合适的煅烧温度以及适宜的硼酸用量有助于TiO₂样品具有更多的光催化活性位点,从而表现出更优异的光催化活性。（3）最后,本文制备了具有Ni-NiO异质面的负载型Ni基纳米粒子（Ni-C-500）,该催化剂在光催化分解水制氢反应中表现出优异的性能。实验过程中筛选了催化剂的镍含量和煅烧温度并优化了光催化体系中牺牲剂的用量。在曙红Y和三乙醇胺存在的最佳条件下,Ni-C-500的析氢速率在第一小时内可达13.5mmol/h/g_cat,高于商业Pt（20wt%）/C催化剂(11.4mmol/h/g_cat),持续光照反应后,Ni-C-500在光照五小时内的析氢总量约为商业Pt（20wt%）/C的两倍。密度泛函理论（DFT）计算进一步证明,由于NiO的氧原子与水分子中氢原子之间的相互作用,Ni（111）面的NiO微区促进了水分子的吸附。能量方面则允许水分子在Ni-NiO表面解离为吸附氢(H_ad)和羟基(OH_ad)。此外,与Ni（111）面相比,Ni-NiO异质面中的NiO微区产生的H_ad更容易在Ni-NiO异质面上形成氢气。