纳米二氧化钛是一种n型半导体材料,由于其合适的禁带宽度可以利用太阳光进行光催化降解有机、无机污染物。具有廉价、无二次污染、稳定及结构简单容易控制、氧化能力强等优点,在众多领域被广泛的应用。近年来,半导体的光催化性质在环保、卫生保健、自清洁等领域得到迅速的发展。二氧化钛的禁带宽度决定了它只能被太阳光中的紫外光激发具有光催化性,而紫外光只占太阳光的7%,这大大降低了对太阳光的利用率。因此,改变二氧化钛的结构,提高光催化活性,提高对太阳光的利用率,具有重要的意义。二氧化钛光催化的改性方法有很多,本文选择离子掺杂的方法进行改性。制备纳米二氧化钛的很多方法被应用到离子掺杂中,但至今爆轰法还没有被应用。因此,本文选择用爆轰法制备离子掺杂的纳米二氧化钛,达到提高其光催化活性的目的。通过爆轰法分别制备出了掺杂Zn离子、Cu离子且掺杂浓度变化的纳米二氧化钛。XRD、TEM表征发现,所得样品是纳米级别的锐钛矿相和金红石相的二氧化钛混合晶,掺杂的两种离子都使混合晶中锐钛矿相含量发生变化；一系列光学表征手段发现,Cu离子掺杂的纳米二氧化钛的禁带宽度、光催化活性得到了很大的改变。对爆轰合成的掺杂纳米二氧化钛样品进行了一系列光催化降解甲基橙溶液的实验。实验发现：较低浓度Zn离子的掺杂能够提高二氧化钛的光催化活性,当浓度过高时反而会降低光催化活性；Cu离子掺杂的二氧化钛的光催化活性表现出随掺杂浓度增大而增强的现象。探究了二氧化钛用量、溶液初始pH值、甲基橙初始浓度、催化时间等因素对光催化效果的影响。结果表明：在一定范围内二氧化钛的用量越大,光催化效果越好；pH值偏酸性、甲基橙溶液初始浓度越低、光催化时间越长都对光催化效果有利。尝试通过调整爆轰过程中黑索金炸药的质量分数来控制产物中锐钛矿相二氧化钛的含量。实验结果发现：由于爆轰过程的高温、高压、高爆速、瞬间反应等特点,很难通过黑索金的质量分数来控制产物中锐钛矿相的含量。