纳米TiO2是一种新型半导体材料，问世于20世纪80年代后期。它是指TiO2三维尺寸介于1nm～100nm之间。当TiO2为纳米级时，其本身具有不同于普通级TiO2的特性，主要表现为比表面原子比例高、比表面积大、表面晶格缺陷度大、表面能高、熔点低等特点，因而具有优越的光学、电学、磁学、热学、光催化性能，在太阳能的储存与利用、光电转换、光致变色及光催化降解大气和水中的污染物等诸多方面具有广阔的应用前景。TiO2纳米管具有比纳米粉体和薄膜更大的比表面积，将TiO2制备成纳米管是一种提高其光催化性能的新途径，但目前国内外对其研究报道极少，对掺杂稀土Ce元素的TiO2纳米管制备及其光催化性能研究鲜见报道。　　 本文以阳极氧化铝为模板结合溶胶-凝胶法制备了未掺杂和稀土铈掺杂的TiO2纳米管，同时采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂和稀土铈掺杂的TiO2纳米粉体以进行光催化性能对比。利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面仪、荧光光谱仪和x射线衍射仪等对试样形貌、结构和组成进行表征，并对其形成机理进行分析。　　 通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征，结果表明：以溶胶-凝胶法制得的TiO2纳米粉体粒径为20nm～30nm，较均匀；本试验条件下制得的氧化铝膜孔径为80nm～130nm，孔径均匀，排列有序，可作为制备TiO2纳米管模板；以氧化铝膜为模板，配合溶胶-凝胶法制得的的TiO2纳米管外径为100nm～130nm，内径为50nm～70nm，较均匀且管壁粗糙。　　 以甲基橙为目标降解物，研究了锐钛矿型纳米TiO2的光催化性能。纳米TiO2在15W紫外光源照射下，经150min光催化降解试验，结果表明：TiO2纳米管比纳米粉具有更高的光催化性能；掺杂铈的TiO2纳米管光催化性能优于未掺杂的TiO2纳米管；铈掺杂TiO2纳米管存在一个最佳掺杂量，本试验条件下的最佳掺杂量为2.0％，其降解率可达76.87％。　　 本研究通过稀土元素掺杂TiO2纳米管进一步提高了纳米TiO2光催化性能，为其在诸多领域得到广泛的实质性应用提供了一种新的途径。