随着科技的近些年的快速发展，全球性环境污染问题也伴随着一起严重,对于环境的保护和治理已成为急需解决的重要课题，污水处理作为一种重要的环境污染治理方法已得到了迅速发展。科研工作者发现二氧化钦TiO2能够有效降解有机染料，其原因是染料中含有大量的有机高分子黏合剂，而TiO2可以使有机高分子粘合剂产生光分解，进而粉化消失。而且将半导体材料 TiO2，作为电极时，在光照的条件下，水中离子之间会发生反应，生成氢气,所以可以将TiO2半导体材料作为光催化剂。

首先，我们先来说说离子掺杂。离子掺杂特别是金属离子掺杂可以在纳米TiO2表面引人缺陷位置、减小禁带宽度和引入杂质能级，掺杂的离子既可以成为复合中心而加快复合过程，也可以成为空穴或电子的陷阱从而延长纳米TiO2的使用寿命。根据传统的成核生长理论可知,粉体的大小由晶体的成核速率和长大速率决定，晶核的临界半径又与过饱和度有关，因此制得的粉末粒径为纳米级。

其次，贵金属沉积。采用溶胶-凝胶法在岩土材料膨润土表面合成了纳米TiO2颗粒，并利用沉淀法在纳米TiO2颗粒表面沉积不同含量的银纳米颗粒，将液相中的氧化态组分还原，降低了空穴和电子的复合率，制备了膨润土纳米复合材料,实现了对膨润土的表面改性，从而提高了纳米TiO2催化剂的催化活性。

再次，半导体复合可分为半导体-半导体复合和半导体-绝缘体复合。绝缘体三氧化二铝、二氧化硅、二氧化错等大都起载体作用。纳米 TiO2负载于适当的半导体或绝缘体后,可获得适合的孔结构、较大的表面结构和一定的机械强度。由于具有较大的表面结构从而具有较高的光催化活性。

最后，表面光敏化可以将光生电子输送到纳米TiO2,的导带，从而扩大激发波长的范围，光催化剂表面还可以提高其光催化反应的效率。而且经过表面光敏化后的纳米TiO2催化剂的电子平均自由程会缩短，并导致量子效率提高，从而其有更高的光催化效率。

纳米TiO2能使有害气体、微生物和细菌等分解成二氧化碳和水,起到灭菌和防污的作用。具有稳定性和活性高、污染性小等优点，并可用于分解污染物、净化空气和污水治理。但在某些方面，仍然需要进一步的工作与探讨。制备方法仍需科技工作者继续努力。现有的方法存在工艺步骤繁杂、成本较高、提升效果不明显等问题。因此，尚需进一步研发新的方法。