本文研究了以无机钛盐为起始原料，采用胶溶法制备纳米TiO2的工艺。制备出了分布较窄，颗粒尺寸20nm左右的纳米TiO2粒子。通过紫外光的催化活性和TEM测试，研究了胶溶工艺对TiO2的形貌以及TiO2的形貌对其催化活性的影响。采用XRD对不同温度条件下焙烧3h得到的TiO2粉末进行晶相分析，发现当焙烧温度为500℃时金红石逐渐形成。比较不同温度下焙烧制得的催化剂的活性，发现当焙烧温度为600℃时TiO2的活性最高。本课题采用自制TiO2与脲混合煅烧法和TiO2在NH3气氛中高温煅烧法，制备出N掺杂TiO2。运用亚甲基蓝作为降解模型，利用高压汞灯和高压氙灯分别作为紫外和可见光源，在自制的光催化反应器内测试制备出的N掺杂TiO2和未掺杂的TiO2的光催化活性。结果表明，改性过后的TiO2产生了可见光活性。通过X射线光电子能谱、紫外可见光反射光谱和XRD等多种分析测试手段对掺杂后的TiO2的结构进行了分析和表征，进一步研究了TiO2的改性作用的机理。发现N的掺入抑制了锐态矿相向金红石相的转变，N是以N-H的形式进入TiO2晶格的，并且它们存在于TiO2晶格的空隙中，这使得在价带的上方形成了一个新的窄带，导致改性后的TiO2能被可见光激发。比较了“TiO2和脲混合焙烧法”和“TiO2在Ar和NH3混合气氛中焙烧法”两种“N掺杂法”制备出的N掺杂TiO2光催化剂结构与性能，结果表明，其结构与性能相当，但“TiO2和脲混合焙烧法”具有更低的制备成本。采用水热和酸浸泡法，制备出了TiO2纳米管。并通过TEM和XRD等表征手段，研究了水热温度、酸浸泡和高温焙烧对纳米管形貌的影响。研究发现，水热温度对纳米管的形貌有影响；酸处理前后，以及煅烧后纳米管的物相发生了变化；TiO2纳米管有优异的吸附性能，煅烧后其吸附性能下降；酸浸泡处理改善了纳米管的催化活性，煅烧后活性进一步加强。