纳米二氧化钛作为一种新型无机功能材料，具有催化效率高、无毒、无污染、耐酸碱、耐光化学腐蚀等特性，在空气净化、污水处理、食品保鲜、化妆品、自洁净玻璃等各方面应用前景广阔。因此，纳米二氧化钛的制备与应用研究倍受世界关注。　　本研究以钛酸丁酯为前驱体，无水乙醇为溶剂，硝酸为催化剂，并添加冰乙酸作为螯合剂，采用溶胶-凝胶法合成二氧化钛，以甲基橙的降解率为评价指标，通过正交和单因素实验，确定了制备TiO2的最佳条件，对制备过程中的关键工艺进行研究，分析了反应条件对溶胶-凝胶形成的影响，结合XRD、FESEM、TEM、TG/DTG、UV-Vis等现代测试手段对样品进行物相组成和微观结构的分析与表征。同时对纳米二氧化钛进行银、铈元素的改性及对直接染料桃红12 B的光催化降解过程进行研究。　　实验结果表明：当钛酸丁酯、水、无水乙醇、硝酸、冰醋酸的体积比为10:4:20:2:20，水解温度为40℃，在650℃下煅烧2 h时，制得的二氧化钛颗粒具有较高的催化活性。该粉体为锐钛矿相和金红石相的混合相（两者质量比为A:R=9：1），晶粒的平均直径约为21.8 nm，掺杂改性实验表明Ag、Ce的最佳掺杂量（摩尔比）分别为0.02％、0.08%，在可见光下对甲基橙的降解率分别达到78.31%、72.79%。Ag掺杂改性TiO2光催化降解直接桃红12B的最佳条件为：催化剂的投加量为0.5 g/L，溶液的初始浓度为20 mg/L，pH=5，在紫外光下反应2 h的条件下，其降解率可达97.58%，可用Langmuir—Hinshelwood一级动力学方程对低浓度下的光催化降解过程进行拟合。