由于具有催化活性高、稳定、无二次作用、低耗等优良的性能,TiO2在环境污染防治、水处理、空气净化、制备自清洁材料等许多领域有着广阔的应用前景.限制其应用的主要障碍是反应的光量子产率不高以及需要用紫外光作为激发光源.用二氧化钛超细纳米晶代替二氧化钛微米材料能显著提高反应的光量子产率.但二氧化钛超细纳米晶在实际应用中存在一些困难.为了解决纳米晶分离和回收等难题,该论文采用溶胶-凝胶法和水热法制备了尺寸为微米级的介孔二氧化钛粉体,并研究了离子掺杂对介孔二氧化钛粉体的结构及光催化性能的影响.研究表明:1.经过水热处理,无定形干凝胶粉晶化成锐钛矿、有机物的混杂物,并且热稳定性提高,回收的粉体中残留的有机物更易除去.水热处理后回收的粉体经400 ℃锻烧后得到介孔锐钛矿相二氧化钛.水热处理增大了介孔锐钛矿相二氧化钛的比表面积及孔容.2.在二氧化钛溶胶中添加有机物,例如丙三醇、聚乙二醇,结果发现,这些有机添加物对合成的介孔二氧化钛的孔性能的影响是很小的.当在介孔二氧化钛中掺杂少量铈离子后,粉体的热稳定性大大提高.这种掺铈粉体经600℃热处理2小时后仍能保持较高的比表面积(129.7 m2/g)和孔容(0.41cm3/g).3.由于铁离子对二氧化钛晶粒生长有抑制作用,掺铁介孔二氧化钛粉体比纯介孔二氧化钛粉体有更大的比表面积和孔容.在降解铬酸根的反应中,介孔二氧化钛粉体在掺铁离子1 mol％时,光催化性能增强,但是随铁离子掺杂量的增加,活性有所降低.4.银离子对二氧化钛晶粒生长有抑制作用.在降解铬酸根的反应中,介孔二氧化钛粉体在掺银离子后光催化性能下降.