室内装修所用材料会产生污染性气体，破坏室内空气环境，对人类健康造成危害。在众多污染性气体中，甲醛、氨气和苯的危害较为严重。去除室内空气污染物的方法中，纳米光催化技术因其能源利用率高，无污染等优点而被广泛应用。TiO₂以其化学性质稳定、抗磨损性能好、成本低、无毒等优点成为最常用的光催化剂之一，但其带隙较宽，对太阳光的利用率很低，而掺杂可使其光谱范围拓展至可见光区并加以利用。因此,本研究以普通玻璃为载体,制备纯TiO₂薄膜和Fe（Ⅲ）-TiO₂薄膜，并以甲醛、氨气和苯为目标污染物，对薄膜的光催化性能进行研究。本文采用溶胶-凝胶法制备TiO₂薄膜。以钛酸丁酯为原料，无水乙醇为溶剂，去离子水为反应物，冰乙酸为稳定剂，在玻璃表面制备了TiO₂薄膜。考察了水与钛摩尔比、薄膜煅烧时间、煅烧温度对其光催化性能的影响。结果表明，水与钛摩尔比16:1，薄膜煅烧时间2h，煅烧温度500℃时，TiO₂薄膜光催化性能最好。对最佳条件下制备的TiO₂光催化剂进行了UV-Vis吸收光谱、SEM、XRD和EDS化学表征分析。为了拓展TiO₂光催化剂在可见光区的光响应范围，开展了金属离子Fe3+掺杂TiO₂光催化剂性能的研究。首先采用溶胶-凝胶法制备不同掺铁量的Fe（Ⅲ）-TiO₂薄膜，在自制环境测试舱内进行对甲醛、氨气和苯的光催化降解实验。研究表明，Fe3+掺杂量为1%（摩尔分数）时，所制得的薄膜光催化活性最好；Fe（Ⅲ）-TiO₂薄膜对目标污染性气体的降解效果要明显高于纯TiO₂薄膜；对甲醛、氨气和苯各自单一气体的光催化降解效果要明显高于各自在三者混合气体中的降解效果。以甲醛为研究对象，通过对甲醛光催化降解的动力学研究表明，TiO₂薄膜的光催化过程与一级反应动力学模型拟合较好。甲醛的初始浓度与光催化反应的速率常数之间呈线性关系，随着甲醛初始浓度的增加，光催化降解甲醛的速率常数降低。最后，本文探讨了TiO₂薄膜光催化活性失活的原因，开展了TiO₂薄膜光催化活性再生方法的研究。结果表明，化学清洗、紫外照射和热处理法三种方法均能有效恢复TiO₂薄膜的光催化活性，其中紫外光照射效果最好。