目前纳米TiO₂光催化技术在化学、物理、材料、环境、能源等领域有着广泛的应用前景。在降解污染物方面，纳米TiO₂具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、非选择地降解有机污染物、无二次污染等优点，在治理污染的研究中引起了广泛的重视。 本文以钛酸丁酯为原料，用醇盐水解法制备了纳米TiO₂，并用稀土离子来对其掺杂改性。通过实验研究了煅烧温度、干燥方式对纳米TiO₂晶相组成、粒径大小以及光催化活性的影响。实验表明，干燥方式对纳米TiO₂经高温煅烧后的晶相组成、粒径和光催化活性有显著的影响。XRD、TEM分析显示，真空干燥和超临界干燥的纳米TiO₂经850℃煅烧处理后，其晶相主要是锐钛矿相，粒径在50nm左右；通过降解甲基橙显示具有较好的光催化活性。 通过对纳米TiO₂进行掺杂，制备了分别掺杂Y等稀土离子和SiO₂、B₂O₃、单独掺杂SiO₂的纳米TiO₂粉体。发现掺杂Y等稀土离子和SiO₂、单独掺杂SiO₂均能提高纳米TiO₂的光催化活性，尤其是经高温煅烧处理后，掺杂纳米TiO₂依然具有较好的光催化活性。经正交试验优化和响应曲面法实验，深入研究了SiO₂的掺杂量、煅烧温度、干燥方式对纳米TiO₂的光催化活性的影响及机理。在本实验条件下筛选出SiO₂掺杂量为9.0％，经红外干燥和850℃煅烧处理后的纳米TiO₂粉体具有最好的光催化活性。XRD、TEM分析显示，在此工艺条件下制备的纳米TiO₂晶相为锐钛矿相，晶粒粒径在20nm左右。说明SiO₂掺杂提高了TiO₂的相转变温度，抑制了纳米粒子的长大。 在制备得经高温处理，依然具有较好光催化活性的掺杂纳米TiO₂后。通过载体负载掺杂SiO₂的纳米TiO₂来制备复合体，为纳米TiO₂的实际应用进行探索性研究。实验比较了不同陶瓷载体、不同负载工艺、不同负载量和不同载体粒径制备的复合体的光催化活性。经XRD、SEM、X能谱分析，经850℃煅烧处理后的复合体，纳米TiO₂与载体表面紧密结合，载体表面上的掺杂纳米TiO₂依然保持锐钛矿相。筛选出了具有较高光催化活性，负载掺杂SiO₂的纳米TiO₂陶瓷复合体的制备工艺。 将筛选出的具有较高光催化活性的陶瓷复合体，应用于降解某炸药厂生产排放的污水。经光降解实验发现，污水中的主要污染物均被不同程度地降解了，并且经复合体光催化降解后的污水，基本达到了国标《兵器工业水污染物排放标准火炸药（GB14470.1-93 1994-01-01实施）》规定的排放标准。