TiO<,2>光催化材料的设计、开发及应用面临着三个急需解决的问题：TiO<,2>光催化剂制备工艺的系统研究;TiO<,2>光催化剂的改性研究;TiO<,2>光催化剂的固定化研究.该论文研究工作主要是针对这三个问题进行.论文采用L<,16>(4<5>)正交试验法以溶胶凝胶时间及制得粒子对甲基橙溶液的光降解率为评价指标,系统地研究、分析了溶胶凝胶工艺参数中水加入量、醇加入量、CH<,3>COOH加入量、水解温度等四个因子对溶胶凝胶过程及制得的粒子光催化活性的影响.根据正交试验产生的最优配方制备了掺杂改性TiO<,2>光催化剂.首先进行了稀土元素镧的掺杂改性研究.通过XRD、TEM、IR、DRS、BET等测试手段,对不同样品的物相组成、晶粒粒径、光谱特征等进行表征.该研究以抗光氧化能力强的丙烯酸-有机硅乳液为粘结剂,在确定了最佳分散剂和分散剂最佳用量,以及TiO<,2>、粘结剂相对用量的基础上,得到光催化涂覆材料的基础配方.该研究还将TiO<,2>的光催化作用及活性炭的吸附作用结合在一起,制备了光催化复合涂膜,当活性炭及TiO<,2>掺量比为1：9时,复合涂膜光催化活性最优;并根据Langmuir-Hinshelwood动力学方程,求导了复合涂膜对甲基橙溶液光降解反应的动力学常数及吸附平衡常数,从反应动力学的角度对活性炭吸附作用对复合涂膜光催化性能的提高作出解释.