本文利用溶胶—凝胶法制各出掺杂不同离子的纳米TiO₂薄膜材料，并对金属离子掺杂对纳米TiO₂薄膜光催化性能的影响进行了研究。 利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）检测TiO₂薄膜的表面形貌、颗粒大小及晶体结构。采用紫外一可见分光光度计分析TiO₂薄膜的光吸收特性，研究不同离子掺杂对光吸收边的影响。讨论了退火温度，薄膜厚度对TiO₂薄膜光催化活性的影响。重点研究了不同离子掺杂(Ag⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、La³⁺、Ce³⁺等)对纳米TiO₂薄膜降解染料溶液（甲基橙、罗丹明B、亚甲基兰溶液）和重油光催化活性的影响，探讨载体（普通玻璃，釉面瓷砖）与薄膜的相互作用对TiO₂薄膜光催化活性的影响。主要结论如下： ①薄膜的晶粒排列较为均匀、连续，薄膜凹凸性大，晶化质量高。 ②TiO₂薄膜在可见光范围吸收较少，在紫外光区则几乎全部被吸收；过渡金属离子掺杂后薄膜的吸收边发生蓝移，且蓝移量随着离子半径的增加而增加；对于稀土元素，掺杂后薄膜的吸收边发生红移，红移量随离子半径的减小而增加。 ③当制备条件为薄膜厚度4层，500℃退火2h时，薄膜对染料溶液的降解效率最大，薄膜光催化活性最高。 ④离子掺杂后薄膜均显示出了良好的光催化活性。同一基片上离子不同，光催化活性不同；掺杂不同浓度的同一种离子，TiO₂薄膜的光催化活性不同。对于玻璃基底而言，La³⁺离子掺杂后薄膜光催化活性最强，提高幅度最大；提高幅度最小和活性最弱的为Co²⁺离子掺杂。 ⑤用半径大于Ti⁴⁺的半径的离子进行掺杂对TiO₂薄膜光催化活性的提高好于用与Ti⁴⁺半径相差不大的离子进行掺杂。 ⑥薄膜与载体相互作用使得同一种离子掺杂在不同载体上TiO₂薄膜有不同的光