在环境污染防治领域，TiO₂具有光催化活性高、成本低、耐腐蚀及稳定性好等优点，是目前应用最广泛的光催化剂之一。但是，由于TiO₂只能在紫外光照射下被激活，太阳光的利用率不高，从而限制了其实际应用，如何改性TiO₂使其在可见光区具有活性一直是研究的热点。阴离子掺杂尤其是N掺杂改性TiO₂具有好的光稳定性和良好的可见光响应等优点，引起了人们对非金属掺杂TiO₂的广泛兴趣。本文选用尿素作为氮源，制备了氮掺杂纳米TiO₂光催化剂，采用SEM、TEM、XRD、FT-IR、DRS、BET及XPS等手段对制得的粉体和薄膜结构及性质进行了分析表征，并以罗丹明B为模型污染物，在紫外光照射下考察了催化剂的光催化活性。以TiCl₃为起始原料，采用水热法制备的N、V共掺杂TiO₂光催化剂均为锐钛矿型；共掺杂TiO₂光催化剂由于协同作用比氮掺杂TiO₂具有更高的催化活性，当V⁵⁺掺杂量为0．045at％，尿素与TiCl₃的摩尔比为4时，氮、钒共掺杂TiO₂催化剂的活性最高。以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备得到N-TiO₂纳米粉体，300℃-500℃煅烧2h的N-TiO₂均为单一规则的锐钛矿相；300℃热处理制得的N-TiO₂（粒径约为6．0nm）已经具有较好的结晶度，比表面积达到167．2m²/g。XPS能谱分析发现N1s的结合能在399．8eV处显示出较宽的峰，可知N原子掺入TiO₂晶体近表面区域，取代了部分Ti-O键中的氧离子，并在TiO₂表面生成吸附氮化合物如NO_x或NH_x；N掺杂使TiO₂粉体在紫外光区及可见光区的吸收增强，其可见光吸光波长范围增至550nm在右。机理研究表明，尿素在制备过程中尿素参与了钛酸丁酯的水解过程，N-TiO₂干凝胶中大量的-NH₂很大程度地影响TiO₂表面结构及催化剂的活性。采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了负载在镍网、镍片及铝片上的氮掺杂改性的TiO₂薄膜。研究不同载体及镀膜层数制备工艺对N-TiO₂薄膜光催化活性的影响表明，以镀在镍网上涂覆5层N-TiO₂薄膜的光催化活性最高。N-TiO₂薄膜对可见光吸收能力显著提高，吸光波长范围增至600nm。