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本文基于TiO2光催化剂，构建了三种不同的纳米复合材料，分别是CNTs-TiO2、CNTs-Ag@TiO2以及CdS@TiO2，主要目的是为了扩展TiO2的光吸收范围，使其能够充分的利用太阳能，并且降低光生电子和空穴的复合速率，来提高其在可见光下的光催化活性。并通过不同的表征手段对这三种纳米复合材料进行了表征，将罗丹明B（RhB）溶液作为目标降解物，在可见光下进行光催化降解实验，来测定这三种纳米复合材料的光催化的性能。研究的主要内容如下：（1）采用溶胶-凝胶溶剂热的方法将TiO2颗粒负载在CNTs的表面，得到了CNTs-TiO2纳米复合材料。通过SEM、TEM和XRD测试，观察到随着CNTs含量的增加，TiO2在CNTs的表面分散的越好，并且TiO2颗粒的尺寸也越小。观察N2吸附脱附等温线，得知CNTs表面附着的TiO2是介孔的。从UV-vis的测试结果中得知CNTs-TiO2在可见光区域内具有良好的光吸收性能，随着CNTs含量的增加，复合物对可见光的吸收性能增强。光催化降解RhB实验得知，CNTs-TiO2（20wt%）在可见光下光催化降解RhB的效果最好。（2）采用多元醇法制备了单分散的Ag纳米颗粒，然后通过溶剂热法将TiO2负载在其表面，形成均匀的TiO2壳层，得到了Ag@TiO2核壳纳米材料，并利用浸渍法将CNTs引入核壳体系内，形成了CNTs-Ag@TiO2纳米复合材料。用SEM、TEM、EDX和XPS等测试了Ag@TiO2纳米核壳结构的形貌和结构。通过UV-vis吸收光谱测试得知，CNTs-Ag@TiO2几乎在整个测量范围内都有吸收。在光催化降解RhB实验中，在50min的可见光照射下，CNTs-Ag@TiO2纳米复合材料几乎把RhB溶液降解完全，其催化效果相比TiO2和Ag@TiO2核壳颗粒有增强。（3）基于奥斯瓦尔德熟化效应，利用水热法制备得到了CdS球形纳米颗粒，颗粒表面光滑、分散性很好，直径大概在400-600nm之间。用高温溶剂热的方法，在CdS颗粒的表面包覆TiO2壳层，形成了CdS@TiO2核壳纳米颗粒。TEM表征了CdS@TiO2核壳结构，并通过EDX和XPS分析了其元素的构成。对比UV-vis的分析谱图，CdS@TiO2核壳纳米颗粒可将TiO2的吸收光响应范围从紫外光扩展到可见光。在光催化降解RhB的实验中，和纯的TiO2颗粒相比，CdS@TiO2核壳纳米颗粒展现出良好的光催化性能。