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以TiO2半导体为基础的光催化技术可利用光能氧化分解污染物，在环境污染治理方面具有广阔的应用前景。但TiO2禁带宽度大（锐钛矿3.2eV），只能利用波长λ＜385nm的紫外线（仅占太阳光能＜5％），这使TiO2作为光催化剂在实际应用中难以大规模推广应用。 非金属元素氮对TiO2的掺杂改性，是拓展TiO2吸收光谱的有效途径，但所报道的制备方法设备昂贵。本文以廉价的尿素为氮源，采用sol-gel法制备氮掺杂TiO2光催化剂，以甲醛和亚甲基蓝为光催化降解对象，探讨了sol-gel法制备过程中的影响因素，通过正交试验及方差分析得到最佳制备条件，与未掺氮TiO2和P-25型TiO2的光催化性能进行比较。在此基础上，采用浸渍提拉法制备TiO2-xNx薄膜，探讨TiO2-xNx薄膜在可见光作用下对E.coli的杀菌作用，运用正交实验法得出TiO2-xNx薄膜的最佳制备条件。TiO2-xNx粉体晶相和薄膜表面形貌分别利用XRD和AFM进行表征。 研究结果表明：①Sol-Gel法能制备得到锐钛矿型TiO2-xNx粉体，平均粒径约24.3nm，在可见光下作用下能有效去除MB，HCHO等污染物，但其吸附性能低于P—25型TiO2。②Sol—gel法制备TiO2-xNx受溶胶pH、酸种类、氮源及其氮浓度、热处理温度和处理时间等因素的影响，正交实验及其方差分析表明，热处理温度是影响TiO2-xNx可见光活性的关键因素，最佳制备条件下的TiO2-xNx在60min的可见光作用下，HCHO去除率达58.7％。③TiO2-xNx薄膜的AFM图谱表明，氮元素的掺杂能改善薄膜表面颗粒的均匀度，在可见光下具有灭菌作用；正交优化实验表明热处理条件是影响薄膜制备的关键因素，各个影响因素的主次顺序为热处理温度＞热处理时间＞停留温度排列。最佳条件下制备的TiO2-xNx薄膜，当可见光作用30min时，E.coli的杀菌率达到57.7％。④Ag的协同掺杂和在TiO2-xNx薄膜表面的沉积均有利于TiO2-xNx薄膜杀菌性能的提高，有可能两者杀菌作用的机制存在差异性。 论文还探讨了TiO2-xNx对可见光激活机制，为TiO2-xNx的大规模制备和该技术将来的实际应用奠定了理论基础。