纳米二氧化钛是一种重要的绿色环保纳米材料,具有带隙适中、光催化效率高、稳定无毒与易获得等特征,在废水处理、空气净化、自清洁、传感器、光电转换、抗微生物、材料科学、除臭和污染物降解等领域引起广泛关注。本研究以纳米TiO₂胶体（1%,w/w）、硝酸铁与自制纳米α-Fe₂O₃为原料,采用常温复合法制备具有可见光活性的纳米二氧化钛光催化剂,对其进行表征,并研究其在纸基表面涂布应用效果。选取了金属离子Fe³⁺、Bi²⁺、Mo₇O₂₄^6-、Ni²⁺、Mo⁶⁺、V⁵⁺、W⁶⁺、Co²⁺复合掺杂元素,采用常温原位复合法制备了复合掺杂改性的纳米二氧化钛可见光光催化剂。通过X射线衍射、X射线电子能谱分析、扫描电子显微镜、紫外可见光吸收光谱等表征所制得可见光光催化剂样品,考察了不同复合掺杂离子种类与浓度对可见光光催化活性的影响。提出了金属离子在纳米TiO₂胶体粒子表面吸附螯合复合机理。研究表明,Fe³⁺常温原位复合掺杂的纳米TiO₂胶体显示出显著的可见光光催化活性,复合掺杂量0.25 at.%效果最好,UV-Vis吸收光谱表明吸收阈值波长从387 nm移动到约443 nm。铁离子可能是以螯合的结构在TiO₂纳米粒子表面附着。最佳的复合掺杂量为0.25%时,过量的Fe³⁺复合掺杂将阻碍光催化,因为纳米TiO₂表面中Fe³⁺的距离减小,将增加电子和空穴的复合几率,降低Fe³⁺复合掺杂纳米TiO₂光催化反应性。论文也制备了纳米α-Fe₂O₃胶体与纳米二氧化钛复合光催化剂并进行表征,结果表面该复合物也具有可见光活性。铁复合掺杂样品在纸基上的应用研究证明,论文研究得到的可见光光催化剂有望于应用具有净化空气新功能的室内纸基产品。