随着世界经济的快速发展，能源短缺与环境污染已成为当今世界各国必须面临的两大难题，阻碍了社会前进的步伐。

因此，解决能源短缺与环境污染问题迫在眉睫。

显然，这两大难题成为了今后人类社会是否继续存在的关键因素。

于是各国都制定了不同的能源利用与环境防治计划，发展重点从传统能源转移到各种可再生能源，主要包括太阳能、水力能、风能、地热能等；太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

因此，以金属半导体材料为催化剂的光催化技术引起了各国科学研究者们的广泛关注。

相比于硫化锌、硫化镉以及碳化硅等其它半导体材料，二氧化钛因其具有原材料丰富、低成本、低毒、较高的机械稳定以及化学稳定性等优点，已成为研究中的热点。

1.二氧化钛晶体结构 二氧化钛（Titanium Dioxide或Titania）俗称钛白粉，分子式为TiO2。

二氧化钛以锐钛矿(anatase)、金红石(rutile)、板钛矿(brookite)三种晶型存在于自然界中，其中板钛矿是最不稳定的存在形态，金红石是最稳定的存在形态，锐钛矿和板钛矿在一定条件下会向金红石转变[1,2]。

由于金红石型和锐钛矿型具有较好的催化活性，所以对它们的研究较为广泛。

无数个钛氧八面体（TiO6）组成了这两种结构。