纳米TiO2(nano-TiO2)在光催化领域已经显示出广阔的应用前景,目前,纳米TiO2作为催化剂,尤其在处理污水方面得到广泛的应用,并取得良好的成果,但是由于纯纳米TiO2带隙较宽,能利用的太阳能仅占太阳光强的4%-6%,利用率极低,采用紫外灯或汞灯为光源能耗大；因此有选择性的进行掺杂已被证明是一种提高其光催化活性的极其有效的方法。很多研究者通过掺杂改性,降低其带隙,得到更好催化活性的催化剂。本文采用溶胶一凝胶法制备了金属铁离子掺杂的纳米TiO2。采用红外、SEM、差热仪等仪器对其进行表征。并与纯纳米TiO2的结构进行比较。发现最佳掺铁量为0.05%的纳米二氧化钛在450摄氏度下煅烧后催化活性最好,平均粒径25-40nm。降解十二烷基苯磺酸钠实验中,发现在pH值为5的条件下制备的掺铁量在0.05%煅烧温度450℃催化活性最好。在4h的时候,臭氧单独作用降解十二烷基苯磺酸钠的降解率是80.9%；纳米掺铁TiO2的在4h时为78.3%；而协同作用的降解率是4h降解86.7%。实验结果显示：纳米掺铁TiO2和O3的光催化作用不是简单的加和,而是两者的协同作用。在降解甲基橙试验中,掺铁纳米二氧化钛显示出优良的光催化活性,并在阳光直射下能够在两天时间完全催化降解甲基橙,其联合臭氧之后催化活性进一步加强。掺杂铁纳米TiO2具有较高光催化活性,这是由于Fe3+离子具有半充满电子构型,当Fe3+进入TiO2晶格后,就会在晶格内部产生缺陷位,可成为电子的浅势捕获陷阱,也可以成为空穴的浅势捕获阱,减少电子—空穴复合几率,延长了光生电子和空穴的寿命,提高TiO2的光量子产率,有利于光催化降解反应。