本书针对上述三个问题，从TiO2基材料晶体结构、能带结构入手，通过高活性晶面合成、元素掺杂、晶格缺陷引入、相结/异质结构筑等调控手段，使改性后的TiO2基纳米材料的光催化性能显著提升，实现了典型难降解有机污染物(如双酚A、阿特拉津、罗丹明B等)的高效降解。以此为基础，利用荧光寿命成像系统探索TiO2基光催化剂在单分子单颗粒水平上的微观催化机理，为发挥其在污染物降解中的作用提供科学依据，也为其在水污染控制领域的实际应用提供理论指导。