纳米级二氧化钛由于具有无毒、物理化学性质稳定、催化活性高以及抗氧化能力强等优点而成为当今世界最重要的一种环境净化光催化材料。然而，由于纳米二氧化钛有光生电子—空穴对容易复合和对可见光吸收能力差两个缺陷，其光催化效率受到了很大程度的限制。为此，许多研究工作者通过对纳米二氧化钛进行改性来提高其光催化活性，其中包括金属离子掺杂、非金属掺杂、贵金属沉积、染料敏化等。本论文通过对不同金属掺杂改性研究了改性二氧化钛的光催化活性及其影响因素。　　 首先，采用酸催化溶胶—凝胶法成功制备出了Fe3＋、Cu2＋单掺杂以及Fe3＋/Cu2＋共掺杂纳米TiO2粉体，用TEM、XRD、EDS、UV-Vis等技术进行了表征。结果表明：纳米粒子粒径约为10～15nm；Fe3＋的掺杂和Cu2＋的掺杂都可促进TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变；改性后的TiO2对光的吸收发生红移，吸收强度明显增大。以紫外光为光源，甲基橙为目标降解物，评价了催化剂的光催化活性，实验表明，纳米TiO2光催化剂的光催化性能在掺杂后得到明显提高，其中Fe3＋的最佳掺杂量为0.1％，Cu3＋的最佳掺杂量为3％（摩尔分数），最佳热处理温度为500℃，催化剂热处理温度为500℃，退火时间为2h时，催化剂降解甲基橙的能力效果最佳。Fe3＋/Cu2＋共掺杂纳米TiO2光催化剂产生了协同效应，其光催化性能优于单掺杂样品，以Fe3＋0.1％-Cu2＋3％共掺杂效果最佳。　　 然后，分别采用溶胶—凝胶法和浸渍法制备了Li＋掺杂纳米TiO2光催化剂，并用XRD和TEM等技术进行了表征。结果表明，500℃煅烧制得的催化剂均为锐钛矿相；Li＋的掺杂抑制了TiO2粒子的生长，提高了催化剂的分散性。分别以紫外光和室内自然光为光源，孔雀石绿和甲基橙为降解物评价了催化剂的光催化活性。对孔雀石绿的降解，浸渍法和溶胶—凝胶法掺Li＋都能有效提高TiO2的光催化活性，但浸渍法比溶胶—凝胶法效果更好，催化活性最高的为浸渍法制备的5％Li＋掺杂TiO2，其催化活性比纯TiO2提高了4～5倍；对甲基橙的降解，除溶胶—凝胶法制备的3％Li＋掺杂能稍提高TiO2的光催化活性外，其它Li＋的掺杂都不同程度降低了TiO2的光催化活性。实验结果表明，Li＋掺杂改变了催化剂表面的电荷状态从而造成催化剂降解不同污染物具有不同催化活性。