用草酸溶解钛金属的方法制备氢氧化钛的前驱体溶液，再采用沉淀-胶溶法在低温下制备了纯的纳米TiO₂溶胶及掺杂金属离子改性的纳米TiO₂溶胶；用亚甲基蓝和甲基橙作为降解标示物，研究了纳米TiO₂溶胶和改性的纳米TiO₂溶胶在紫外光和可见光照射下对标示物光催化的作用，以及制备温度，时间，溶液PH值，标示物浓度，纳米溶胶状态和环境温度的影响。采用X射线分析仪（XRD），透射电镜（TEM），扫描电镜（SEM）等手段对溶胶及纳米粉体的颗粒大小，集聚状态和晶型结构进行分析和表征。结果表明：TEM和XRD衍射分析表明，当滴定终点PH值为6.5～6.9，加热温度大于70℃，加热时间为2h，制备的纳米TiO₂颗粒比较规则，大部分为球形，粒径在10nm～20nm之间，并且颗粒之间没有团聚。紫外光下，纯纳米TiO₂对亚甲基蓝和甲基橙的降解率，随着制备温度和环境温度的升高而增大：室温下，不同温度下制备的纯纳米TiO₂对亚甲基蓝的降解率从70℃的75.3％增大到90℃的81％；70℃制备的纯纳米TiO₂在不同环境温度下对亚甲基蓝的降解率从75.3％增大到83.1％。纯纳米TiO₂只有在环境温度在30℃以上时才对甲基橙有降解，当环境温度升高时降甲基橙降解率增大，到40℃时，降解率达到81.1％；在环境温度为30℃时，随制备温度升高纯纳米TiO₂对甲基橙的降解率从81.1％增大到85％。Cu²⁺/TiO₂和Fe³⁺/TiO₂的光催化活性随着Cu²⁺和Fe³⁺的掺入，先增大后减小，当掺杂Cu²⁺和Fe³⁺的摩尔量分别为TiO₂的0.4％和1％时，改性纳米颗粒的光催化活性最大。可见光下Cu²⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率随着制备温度和环境温度的升高而增大：70～90℃制备的纳米Cu²⁺/TiO₂对亚甲基蓝在室温的降解率为53～78.3％；随着环境温度的升高，70℃制备的纳米Cu²⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率为53～82.4％；掺铜的Cu²⁺/TiO₂对甲基橙几乎没有降解。可见光下Fe³⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率也随着制备温度和环境温度的升高而增大：70～90℃制备的纳米Fe³⁺/TiO₂对亚甲基蓝在室温的降解率为79.2～94％；随着环境温度的升高，70℃制备的纳米Fe³⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率为79.2～97％；可见光下当环境温度高于30℃，制备温度高于80℃时，纳米Fe³⁺/TiO₂对甲基橙才有明显的降解作用；80℃和90℃制备的纳米Fe³⁺/TiO₂对甲基橙30℃时的降解率分别为67.1％和73.4％；90℃制备的纳米Fe³⁺/TiO₂对甲基橙在40℃的降解率为79.2％。随着被降解物浓度的升高，经过相同时间可见光照射，掺杂金属的纳米TiO₂对被降解物在30℃的降解率减小，但是降解量增大；当亚甲基蓝浓度从3.37g／L增大到8.2mg/L时，70℃制备的Cu²⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率从73％减小到62％，降解量从2.47g/L增大到5.09g/L；70^C制备的Fe³⁺/TiO₂对亚甲基蓝的降解率从78.9％减小到67％，降解量从2.66 g/L增大到5.5 g/L；甲基橙浓度从5.3 g/L增大到12.5 g/L时，90℃制备的Fe³⁺/TiO₂对甲基橙降解率从73.4％减小到66.2％，降解量从3.89g／L增大到8.27g/L。可见光下掺杂金属的纳米TiO₂溶胶含有硝酸，对亚甲基蓝和甲基橙溶液的降解率略高于掺杂金属的纳米TiO₂颗粒，主要原因是硝酸对降解物也有降解作用。