本论文通过对TiO₂进行改性,成功合成了两种复合型催化剂:掺杂型光催化剂和核壳型磁载光催化剂。以亚甲基蓝溶液的脱色研究了复合催化剂的催化性能,探讨了热处理条件和复合物中TiO₂的含量对催化性能的影响,并运用TEM、XRD、UV-Vis等测试技术对复合催化剂的结构进行了表征。本论文主要有以下两个方面组成:1.用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Fe³⁺掺杂量的纳米TiO₂光催化剂。结果表明,在所研究的掺杂范围内,该纳米粒子的粒径随Fe³⁺掺杂量的增加呈减小趋势;Fe³⁺的掺入不仅可以控制TiO₂锐钛矿向金红石的转变,而且可以使该纳米微粒对光的吸收向可见区拓展;Fe³⁺的适量掺入,可以显著提高纳米TiO₂在自然光条件下的催化活性。2.采用共沉淀法制备纳米级磁基体（Fe2O₃和NiFe2O₄）,以溶胶-凝胶法制得易于固液分离回收的磁载纳米光催化剂TiO₂/Fe₂O₃和TiO₂/NiFe₂O₄,且研究了催化剂对亚甲基蓝溶液的降解能力,并探讨了焙烧温度及核与壳的配比对催化剂活性的影响。结果表明:本法成功的实现了TiO₂作为壳层对磁性核的包裹,样品为核壳结构。磁核的引入有利于催化剂的吸收光波长范围加宽,并已进入可见光区,且吸收强度也增大。两种磁性催化剂的最佳焙烧温度均为600℃;而最佳配比却有所不同,催化剂TiO₂/Fe₂O₃在配比为20:1时显示出最高的催化活性,催化剂TiO₂/NiFe₂O₄的最佳配比为40:1,磁性催化剂可在8h内对亚甲基蓝的脱色降解率可达到90%左右,最后探讨了导致此类催化剂活性不高的影响因素。