纳米二氧化钛无毒、光催化活性高、稳定性好、对有机物降解速度快，降解后的产物主要为CO₂和H₂O，被誉为是绿色环保型光催化剂。但是由于其自身的缺陷，只能在紫外光照射下有响应。因此，需要对其改性，以拓展其在可见光下的利用率。本论文采用低温-超声-醇盐水解法一步合成纯纳米TiO₂，通过X射线衍射、比表面积测试、扫描电镜、红外光谱分析等表征手段对其性能进行研究。研究成果：（1）考察了钛源、合成温度、超声辅助作用等因素对制备纯纳米TiO₂光催化剂的影响。最佳的条件为以四异丙醇钛为钛源，超声0.5h，合成温度为75℃，反应时间1.5h条件下，制备的样品分散性好、表面较光滑、无团聚、颗粒尺寸均匀、粒径约为11nm的锐钛矿纳米TiO₂。以甲基橙为降解对象，在紫外光下对样品进行光催化活性的评价。结果表明：当催化剂投加量为0.8g/L，甲基橙的初始浓度为8mg/L，在紫外光照180min时，甲基橙的降解率达到95.19%。（2）以廉价的硫脲为氮源和硫源，对TiO₂进行非金属元素N和S共掺杂改性，共掺杂最佳实验条件为超声0.5h、合成温度为85℃、掺杂浓度为5%、煅烧温度为200℃。得到锐钛矿相TiO₂，粒径约为5.32nm，比表面积为285.84m²/g，平均孔径为6.65nm，孔容为0.47cm³/g。当煅烧温度为600℃时，晶相转变为金红石矿；红外光谱显示：S元素成功掺杂到TiO₂中，EDS测试显示，TiO₂中含有N元素。（3）以甲基橙为降解对象，对共掺杂的催化剂在可见光下进行光催化活性的评价。结果表明：在200℃下煅烧的样品具有最高的光催化活性，在可见光下持续光照5h对甲基橙（8mg/L）的降解率高于84%。（4）在紫外光照下，对未掺杂与共掺杂的催化剂进行光催化活性比较。结果发现，共掺杂的催化剂，在紫外光照100min时，对甲基橙的降解率趋于100%；而未掺杂的催化剂需在紫外光照射180min条件下才能达到相同的降解效果。说明掺杂能大大提高在紫外光下的光催化活性。本论文中采用超声-醇盐水解法成功地在低温条件下制备具有可见光光催化活性的N，S共掺杂纳米TiO₂光催化剂。