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二氧化钛(TiO2)是重要的无机功能材料之一,其与SiO2的复合有助于得到多种形貌的TiO2-SiO2复合材料。在光催化领域,TiO2-SiO2复合材料形成的钛硅复合界面结构能有效提升钛硅复合光催化材料的性能。但是,由于TiO2其自身的结构、性质导致其对光的利用率较低,限制了其光催化作用。目前,制备出具备有不同复合类型方式的TiO2-SiO2复合材料使其具备有一定的结构特性是改善其光催化性能的有效途径之一。另一方面,光子晶体因其特殊的形貌特征具备有干涉光子运动行为的特点,将其特殊的结构引入光催化材料,可有效提高光的吸收利用,从而提高其光催化性能。本文以光子晶体结构为基础开展研究,通过以聚苯乙烯胶体光子晶体为模板,采用溶胶填充制备得到SiO2反蛋白石结构薄膜,并以三氯化钛为钛源、十二烷基硫酸钠为添加剂、去离子水为溶剂,结合水热法,成功制备了SiO2-TiO2异质复合结构薄膜;采用溶胶-凝胶法得到了 TiO2-SiO2复合前驱体,并以聚苯乙烯胶体光子晶体为模板制备了 TiO2-SiO2反蛋白石结构;通过以SiO2反蛋白石结构为骨架,结合溶胶-凝胶法制备得到SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构。采用多种测试手段对样品的微观形貌、晶相结构、漫反射光谱等进行表征,并使用罗丹明B(RhB)为模拟污染物,模拟真实环境下光催化剂降解污染物的过程,对其光催化性能进行表征及机理分析。研究探索了不同工艺因素对SiO2-TiO2异质复合结构薄膜光催化性能的影响;分析了不同聚苯乙烯光子晶体模板、煅烧温度等因素对TiO2-SiO2反蛋白石结构光催化性能的影响规律;研究了反蛋白石结构孔径、煅烧温度等因素对SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构光催化性能的影响;并针对不同体系材料的光催化机理进行了探索。主要结果如下:(1)将SiO2反蛋白石结构薄膜与水热法相结合,成功制备出了具备有不同形貌特征的SiO2-TiO2异质复合结构薄膜。通过控制反应条件,探索了异质复合结构薄膜的生成过程。当水热温度为180℃、水热时间为2 h时,制备出的样品在紫外灯照射30 min后,在少量TiO2作用下实现对Rh B的降解达到88.22%。其光催化性能的提高得益于生长得到的凹型多孔结构,该形貌有效促进了反应物质的交换并提高了薄膜对光的利用率。(2)通过控制聚苯乙烯微球的制备温度,制备得到具备有不同粒径的胶体微球,并结合溶胶-凝胶法制备得了具有不同孔径大小的TiO2-SiO2反蛋白石结构粉体。TiO2-SiO2与反蛋白石结构光子晶体的结合,有效改善了 TiO2-SiO2复合粉体的团聚现象,增加了其对空间结构的利用率。当TiO2-SiO2反蛋白石结构的孔径大小处在130 nm～190 nm之间时,其粉体的光催化性能得到有效提高,而当孔径过小时,强度降低不易于构筑反蛋白石结构,同时其理论光子带隙位置与其电子带隙不匹配,导致其光催化性能降低。(3)以SiO2反蛋白石结构为骨架,结合溶胶-凝胶法成功得到了具备有良好的吸附性能和良好的催化性能的SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构。通过控制SiO2反蛋白石结构孔径大小以及煅烧温度、时间等因素,能够得到具备有良好三维有序多孔结构的复合产物,通过将吸附性能突出的SiO2与具备有良好光催化性能的TiO2-SiO2结合,得到的产物同时具备了这两种材料的优势之处,大大加快污染物的降解效率,另外结合反蛋白结构可以有效降低粉体的团聚现象,并且提高样品对光的利用率。