本文主要研究了以钛酸丁酯为前躯体,采用溶胶凝胶法制备纳米TiO₂粉体,通过单因素分析法优化并得到了制备纳米TiO₂粉体的最佳工艺条件:钛酸丁酯用量为15 mL,无水乙醇用量为150 mL,盐酸用量为3 mL,干燥温度为80 oC,煅烧温度为520 oC,煅烧时间为2 h。XRD分析表明,在该工艺条件下制备的TiO₂粉体为锐钛矿型,晶粒尺寸为19.94 nm。本文用Fe、Mn等9种金属离子对TiO₂进行单掺杂和双掺杂改性,并探讨了用N、B等非金属单掺杂以及非金属与金属共掺杂对TiO₂光催化性能的影响,并对改性的TiO₂催化剂进行了表征。本文用纯TiO₂和掺杂TiO₂为光催化剂,研究了苯酚在紫外光下的光催化降解。结果表明:（1）用Fe、Mn等9种金属离子单掺杂TiO₂均能有效提高其光催化活性,其中掺Mn的效果最好,9种金属离子单掺杂对TiO₂光催化活性改善的顺序为:Mn>Ce>Co>Zn>Cr>Ni>Cu>Fe>Mo;（2）用双金属以适当的比例共掺杂TiO₂进一步提高了掺杂TiO₂的光催化活性,其中尤以Fe（1.0%）/Ce（2.0%）-TiO₂、Fe（0.25%）/Mn（2.0%）-TiO₂和Ce（0.5%）/Mn（2.0%） -TiO₂共掺杂的效果最好。Mo（0.25%）/Mn（2.0%）-TiO₂、Cu（1.0%）/Ce（2.0%） -TiO₂和Ni（1.0%）/Zn（1.5%）-TiO₂等的光催化活性比纯TiO₂也有显著提高,而Mo（2.0%）/Fe（1.0%）-TiO₂、Co（2.0%）/Cu（0.5%）-TiO₂和Zn（2.0%）/Cu（0.5%） -TiO₂等的光催化活性反不如纯TiO₂。（3）非金属（N、B）掺杂提高了TiO₂光催化活性,并且非金属与金属共掺杂TiO₂的活性明显高于纯TiO₂光催化剂。本文还研究了光催化剂的投加量和溶液初始pH值对苯酚模拟废水去除率的影响,初步探讨了苯酚光降解反应机理,并研究了过渡金属离子作为共存离子对TiO₂光反应体系的影响。