锐钛矿相TiO2由于具有许多良好的性能，如光催化性、超亲水性、抗菌性等，在环境净化、太阳能电池和光电催化方面拥有广阔的应用前景，是一种优异的半导体光催化剂。但是锐钛矿相TiO2禁带宽度较大，导致其对太阳光利用率很低，严重限制了其广泛应用。研究表明，掺杂是一种有效的方法。本文采用计算机模拟计算，利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对Bi、P、Hg替位单掺杂TiO2和Bi-N、W-S、Fe-S、Mn-S替位共掺杂锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质进行了模拟计算，并对结果进行了分析。研究发现Bi掺杂锐钛矿相TiO2后，禁带中引入了杂质能级，禁带宽度略微变大，在可见光区域吸收出现明显增强；P掺杂锐钛矿相TiO2后，在禁带之内引入了孤立的杂质能级，禁带宽度增大，并随着P掺杂浓度的提高而增大，吸收带边蓝移程度逐渐增大；Hg掺杂锐钛矿相TiO2后，禁带中引入了杂质能级，Hg-TiO2带隙增大，Hg/Ov-TiO2带隙减小，分别出现蓝移和红移。研究发现Bi-N共掺杂锐钛矿相TiO2后，禁带宽度增大，禁带中出现了杂质能级，在可见光区域吸收增强；W-S共掺杂锐钛矿相TiO2后,在禁带中出现杂质能级，禁带宽度的明显增大，吸收带边蓝移； Fe-S共掺杂锐钛矿相TiO2后，禁带宽度变窄，禁带中引入了杂质能级，吸收带边出现红移，可见光区域吸收明显增强；Mn-S共掺杂锐钛矿相TiO2后，禁带宽度略微变大，禁带中引入了两条杂质能带，在可见光区域出现明显增强。