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本论文以硫酸氧钛(TiOSO4)作为钛源，尿素为沉淀剂，分别以阳离子表面活性剂(CTAB)和非离子表面活性剂(PEG-6000)为模板剂，通过均匀沉淀法合成出了大管径管状介孔TiO2光催化材料，使用CTAB和PEG-6000作为复合模板剂制备出了大管径管状和球状介孔TiO2光催化材料。分别使用X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X-射线能量分散图谱(EDS)和氮气吸附-脱附等测试表征手段对所制备光催化材料进行了分析和研究。测试结果表明，从XRD谱图分析可知所有样品的晶型为锐钛矿型；TEM图片和N2吸脱附曲线表明制备样品的管壁上具有均匀的介孔结构，孔径约为5-6nm；FESEM图片显示所制备的样品呈现出管状形貌，其管长约为6-8μm、管径约为500-600nm、管壁厚约为450nm；EDS谱图中看到制备的样品中含有少量的S元素，这能够提高合成样品的光催化活性。另外，我们提出了管状介孔TiO2形成的可能机理，通过加入不同量的CTAB有效的控制了样品的形貌，尿素作为沉淀剂加入能够控制TiOSO4的水解并且有利于CTAB球状胶束的聚集。 在紫外光下考察了大管径管状介孔TiO2对于造纸废水降解的光催化活性。结果表明，合成的介孔锐钛矿TiO2纳米管与商用Degussa P25光催化剂相比表现出了较高的光催化活性。分别考察了紫外光照射、TiO2光催化剂用量以及废水的初始pH等因素对于光催化降解废水的影响，并且研究了其重复利用性。以MTS3作为光催化剂，在紫外光照射下，催化剂用量为1.0g/L，溶液初始pH=3时，光催化剂的光催化活性最好，12h后造纸废水的CODCr和色度去除率分别达到了73.0％和99.5%；样品MTS3在重复利用四次后，造纸废水的CODCr和色度去除率仍然达到了62.8%和87.9%，说明合成的样品具有较好的光催化稳定性。另外，研究了光照时间、复合模板剂之间的比例关系等因素对光催化降解废水的影响。RTS3在紫外光照射12h后，造纸废水的CODCr和色度降解百分数分别达到了75%和100%。以摩尔比CTAB:PEG-6000=1:1制得的大管径管状和球状介孔TiO2为催化剂，光催化降解造纸废水，紫外光照射12h后，造纸废水的CODCr降解百分数和色度降解百分数分别达到了64.1%和99.9%。