本文致力于TiO<,2>粉末光催化剂的掺杂改性研究。通过溶胶-凝胶法制备了Fe、Mn、v、Mo离子掺杂的TiO<,2>，采用XRD、TEM、XPS和UV-Vis等技术对样品进行了表征，通过对甲基橙的光催化降解动力学来验证催化剂的光催化活性，并讨论了不同掺杂方式、掺杂离子种类、离子掺杂浓度，以及掺杂量等影响TiO<,2>催化性能的可能原因。 研究表明： (1)不同掺杂方式下掺杂不同离子对TiO<,2>晶相和颗粒粒径有很大影响。500℃煅烧时样品均为锐钛矿相：在适量掺杂浓度下，掺入不同金属离子能不同程度地抑制TiO<,2>晶粒的长大。以均匀掺杂制得的样品TMx作掺杂剂掺入纯TiO<,2>中(非均匀掺杂)，所得样品的粒径比相对应的掺杂剂粒径要大。 (2)XPS结果显示，样品中Tj主要以+4价存在，存在表面吸附氧、表面羟基、Ti-O键中的氧三个氧物种，非均匀掺杂样品表面掺杂离子的含量极低，XPS只检测出微弱的，甚至检测不出掺杂元素的特征峰。 (3) 由于掺杂方式、掺杂离子的不同，TiO<,2>粉末的光吸收带边随着掺杂离子浓度、TMx掺杂量等变化呈现不同的漂移。 (4)采用均匀掺杂方式对TiO<,2>进行掺杂改性，不同掺杂离子具有不同的最佳掺杂浓度，但TiO<,2>催化性能的提升效果不明显，甚至会降低其催化活性。这是由于均匀掺杂时，金属离子捕获光生电子或空穴的同时又可能成为表面电子-空穴对的复合中心，从而降低了TiO<,2>的催化活性。 (5)采用非均匀掺杂方式降低了掺杂离子在TiO<,2>表面的分布，增加了光生电子与空穴的分离效率，延长了激发电子的寿命，抑制了载流子的复合，光催化活性增强，具有最佳离子掺杂浓度和最佳TMx掺入量。四种离子对TiO<,2>最终改性效果由高到低排列顺序为：Fe>V>Mo>Mn，它们活性最佳样品的表观速率常数分别是纯TiO<,2>表观速率常数的6.04、3.45、2.81和1.72倍。 (6)在非均匀掺杂方式下，对V/TiO<,2>再进行改性研究，使V离子与痕量N形成共掺杂，样品的吸收光由蓝移转为红移，催化效率更高。