21世纪引人高度关注的两大问题为环境和能源问题,在面临解决这两大问题的挑战时,作为最有前景的光催化材料,人们对二氧化钛材料寄予厚望。纳米技术的发展,将二氧化钛的研究带入了纳米范围内,加上二氧化钛具有安全、无毒、性质稳定、价格低廉等优点,使得人们对纳米TiO2的研究投入了很多的人力和物力。TiO2的禁带宽度决定了它只能吸收紫外光,导致对太阳光的利用率较低,且光生电子-空穴对较容易复合,这些本身的特点影响了它的推广应用。为了克服TiO2的缺点,提高它的光催化活性是本论文的主要研究内容。论文中采用金属掺杂、稀土金属共同掺杂、非金属掺杂以及非金属与稀土金属共同掺杂的方法对TiO：进行改性,以达到提高活性的目的,同时对掺杂机理进行简单探讨,为掺杂机理的研究提供了一定的依据。1.用钛酸丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粉体,用XRD、HRTEM、 FT-IR、UV-Vis手段对样品进行表征。2.在无掺杂纳米TiO2粉体合成条件探索的基础上,利用金属掺杂这一方法,对TiO2进行改性研究。本实验选取K、Ca、Al这三种主族金属,过渡金属M(M=Fe、Co、Ni、 Cu、Zn、Cr、Cd、Hg、Pd、Ag),稀土金属M(M=Ce、Nd、Y、La、Eu),进行掺杂,并尝试多种稀土金属共同掺杂。利用XRD、SEM、HRTEM、FT-IR、UV-Vis手段对样品进行表征。不同条件下得到的样品在254nm波长的光照下对次甲基蓝溶液进行降解实验,比较样品的光催化活性,并比较不同金属对样品活性的影响。3.选用非金属N对TiO2进行掺杂,并通过次甲基蓝溶液光催化降解,在254nm波长的光照下对次甲基蓝溶液进行光降解实验,比较样品的光催化活性,确定N掺杂较好的实验条件。并且在这种条件下,加入稀土金属进行共同掺杂,在254nm波长的光照下对次甲基蓝溶液进行光降解实验,比较样品的光催化活性。并且将得到的样品在365nm波长的光照下进行光催化降解实验,与只有稀土金属掺杂的纳米TiO2粉体的光催化活性进行比较,比较N掺杂对光催化活性的影响。最后,对本论文做了简单总结。