纳米TiO₂由于光生载流子的复合速率高，光激发波长短，对太阳光利用率低等缺点制约其走向实际应用。将氧化铁系列中的铁黄、铁红、铁黑分别与TiO₂进行复合，既可充分发挥氧化铁较高的表面活性，还可以降低纳米TiO₂光生电子与空穴的复合率，减小光催化材料的禁带宽度，将其光响应范围拓展至可见光，充分体现两者的协同作用，实现―强强联合‖，为二氧化钛光催化材料走向实际应用探索技术途径。以四氯化钛（TiCl₄）和钛酸正丁酯（C₄H₆O）₄Ti为钛源，以铁黄（-FeOOH）、铁红（-Fe₂O₃）和铁黑（Fe₃O₃）为载体，采用水解沉淀法和溶胶凝胶法制备了二氧化钛/氧化铁光催化材料，包括TiO₂/-FeOOH、TiO₂/-Fe₂O₃和TiO₂/Fe₃O₃，应用X射线衍射分析和透射电子显微镜等手段对样品晶相组成、形貌和微结构进行了表征；在室温条件下，以甲基橙作为模拟废水，分别以钨灯、氘灯及钨灯+氘灯为降解光源，深入探讨了氧化剂（H₂O₂）、甲基橙浓度、光源、降解时间和催化剂种类等因素对光催化降解的影响。应用UV-vis1800紫外可见分光光度计测试了二氧化钛/氧化铁光催化材料的光学性能。样品表征结果表明：在低温（≤45℃）下，TiO₂/-FeOOH光催化材料中的针铁矿结晶度较高，金红石呈现较弱的馒头状衍射峰，结晶度较低；载体-FeOOH外包覆有厚度范围不一的针状或颗粒状TiO₂层，且载体与TiO₂构成良好的核壳结构；随着制备温度的升高（≥60℃），针铁矿衍射峰逐渐减弱，晶型变差，结晶度降低，金红石衍射峰强度增高，载体-FeOOH逐渐溶解，Fe³⁺以掺杂形式进入二氧化钛中，二氧化钛由针状或小颗粒逐渐生长成为大型聚集体并留下与载体粒径、形貌相似的空洞。TiO₂/-Fe₂O₃光催化材料的晶相组成和微结构随温度的变化规律性与TiO₂/-FeOOH光催化材料类似。性能测试结果表明：与载体和金红石相比，两者复合后对可见光的吸收能力得到了增强，并具有良好的协同作用；在相同降解条件下，TiO₂/-FeOOH和TiO₂/-Fe₂O₃材料光催化活性优于TiO₂/-Fe₃O₃材料；在氘灯和钨灯共同照射条件下，光催化材料的活性略优于氘灯单独照射，也远强于钨灯单独照射。Fe³⁺掺杂TiO₂后的光催化性能优于载体与TiO₂复合后的光催化性能。