随着印染纺织工业的迅速发展，印染废水已成为水环境重要污染源之一，TiO2光催化降解有机污染物是一种新型的环境治理技术，该方法可将众多有机物完全矿化去除。二氧化钛薄膜光催化氧化法处理有机污染物避免了悬浮相催化剂易失活、易凝聚、难以分离回收的问题，近年来在环境污染治理、抗菌防污涂料、自洁净建筑材料等方面引起人们广泛的研究兴趣。目前二氧化钛薄膜光催化技术步入实用化阶段还存在提高其光催化活性和太阳光利用率等许多技术难题。本文采用溶胶—凝胶法和浸渍提拉技术在玻璃表面制备了稀土元素改性TiO2薄膜，并对其光催化性能进行了研究。 本文首先以普通玻璃片为载体，以钛酸丁酯为钛源，无水乙醇为溶剂，二乙醇胺为抑制剂，并加入聚乙二醇，采用溶胶—凝胶和浸渍提拉法制备了稀土离子掺杂TiO2薄膜光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外—可见光漫反射光谱(DRS)、荧光光谱(FS)等分析手段对光催化剂进行了表征，探讨了光催化机理。以高压汞灯为光源，以偶氮类染料代表性物质甲基橙为目标污染物，考察了薄膜光催剂对甲基橙的光催化降解活性。 对Er-TiO2薄膜和La-TiO2薄膜的SEM测试表明，玻璃片表面负载改性TiO2效果比较理想；样品的XRD分析表明，高温煅烧后TiO2保持锐钛矿晶型，说明铒和镧掺杂有利于抑制二氧化钛晶粒生长，并提高晶体的热稳定性。 样品的DRS分析结果表明，与纯TiO2薄膜相比，铒掺杂造成漫反射光谱的吸收边发生红移，且随着掺铒浓度的提高其掺杂引起的红移增加，这表明一定浓度范围内铒掺杂有利于提高催化剂对可见光的利用率。此外，铒和镧掺杂均使TiO2薄膜在300～500 nm范围内对光吸收率明显增大，表明铒和镧掺杂使TiO2薄膜在可见光区的吸收增强，有助于提高其光催化活性。 FS光谱分析表明铒和镧掺杂没有引起新的发光现象，只是影响了FS光谱的响应范围和强度。适量铒掺杂能够提高Er-TiO2薄膜的FS光谱强度，而且FS光谱峰越强，其光催化活性越高，这可能是因为适量铒掺杂能够使表面氧空位和缺陷的浓度增加。在不同波长光激发下La-TiO2薄膜的FS光谱图显示，由于纳米TiO2的禁带宽度为387nm，因此激发光434nm和415nm的能量小于带隙能，其FS光谱峰不可能源于价带和导带之间的电子跃迁，似应与带内缺陷能级和界面态的电子跃迁有关；而波长为357nm和235nm光激发产生的FS光谱，可能归属于带边自由激子发光。 Er-TiO2和La-TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解表明：铒掺杂浓度为1.0％、负载次数为4次、煅烧温度为500℃制备的Er-TiO2薄膜活性最高；La-TiO2薄膜的最佳制备条件为：镧掺杂浓度为0.5％、镀膜层数为4层，煅烧温度为500℃。同时，考察了再生过程对铒和镧改性TiO2薄膜光催化活性的影响，结果表明：使用蒸馏水洗并干燥可使薄膜再生，且升高薄膜水洗后的干燥温度，更有利于薄膜光催化性能的恢复，从而说明可重复利用改性薄膜光催化剂。