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水污染是当今严重影响人类社会生存和发展的重大问题。传统的处理污水的各种技术均存在见效慢、净化不彻底、容易产生二次污染等弊端。作为一种高级氧化技术，光催化技术具有催化氧化性能好、降解速度快、能耗低等优点，被认为是最经济、有效的有机废水处理技术。纳米TiO2具有催化氧化活性高、性能稳定、抗光腐蚀、无二次污染等优点，在污水处理方面具有广阔的应用前景。但是普通的TiO2也存在着一些不足：带隙能高，只对紫外光有响应而无法充分利用太阳光；量子效率低，光生电子和空穴极容易复合；选择性弱，难以在混合污水体系中优先降解目标污染物。因此，本文从这三个难题出发，对纳米TiO2光催化剂进行改性，以硝基苯酚为降解对象，具体研究内容如下：1.结合了溶胶-水热法和分子印迹技术制备出了掺杂硅的分子印迹型光催化剂（4NP-TiO2/SiO2）和相应的非分子印迹型光催化剂（NIP-TiO2/SiO2），并利用X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-漫反射、氮气吸附-脱附、Zeta电位和光生电流等测试手段，对其晶体结构、物理性质和光化学性质等进行了表征。4NP-TiO2/SiO2和NIP-TiO2/SiO2均为锐钛矿相晶型，颗粒尺寸在10-15nm之间。由于分子印迹技术在TiO2/SiO2光催化剂内部及表面产生印迹空腔，4NP-TiO2/SiO2对硝基苯酚的吸附和光催化性能远远高于NIP-TiO2/SiO2，且4NP-TiO2/SiO2对目标污染物4-硝基苯酚还具有特定识别能力，能从含4-硝基苯酚和2-硝基苯酚的混合溶液中优先去除目标污染物4-硝基苯酚。通过重复使用实验得知4NP-TiO2/SiO2光催化剂具有良好的可再生性，是一种高效且经济的分子印迹型光催化剂。2.在溶胶-水热法合成分子印迹型光催化剂的基础上，分别添加不同剂量的表面活性剂CTAB和尿素制备出了粒子分散均一的分子印迹型TiO2光催化剂，进一步提高TiO2光催化剂对目标污染物的吸附和光催化性能，并在一定程度上扩展了可见光响应范围。通过紫外-可见漫反射检测和在模拟太阳光下的光催化降解4NP水溶液的实验，初步得出了（Ti（OC4H9）4）：CTAB的最佳摩尔比为1:0.03。最优条件下制备的分子印迹型TiO2光催化剂标记为4NP-TiO2/CTAB（0.03）/urea。分子印迹型TiO2光催化剂的印迹空腔对目标污染物的特定识别能力，且4NP-TiO2/CTAB（0.03）/urea光催化剂的吸附和光催化降解目标污染物的能力比其它样品均有所增强。3.为了进一步加强TiO2的可见光响应范围和强度，我们利用离子液体的各种优良性能，使用碘化1-乙烯基-3-丙基咪唑作为反应媒介，通过溶胶-凝胶法合成了锐钛矿相和金红石相混合结构的介孔Fe3+/TiO2。通过XRD、SEM、BET、热重、紫外-可见漫反射、光生电流等方法和模拟太阳光照射下的光催化研究，对材料的晶体结构、物理性质和光化学性能等进行了分析，发现碘化1-乙烯基-3-丙基咪唑可以有效改变Fe3+/TiO2-IL光催化剂的形貌和结构，并且可提高在可见光区的光吸收。Fe3+/TiO2-IL在模拟太阳光照射下的高光催化活性归因于其双晶相的协同影响和它较窄的带隙能。这说明了离子液体有利于形成粒径更小、具有更大的比表面积、更强的可见光吸收和更高的光催化活性的光催化剂。