近年来，随着科学技术的日新月异，一种新兴的纳米TiO₂光催化降解技术，因其价格低廉、绿色环保、而且催化降解能力强等特点而倍受人们青睐。但是，纯纳米TiO₂带隙较宽，其锐钛矿型为3.2eV，金红石型为3.0eV,只能利用波长小于400nm的紫外光（大约只占太阳光的4%），此外在电荷传递过程中，一部分光生电子与空穴会重新复合，导致其效率降低，严重制约了纳米TiO₂光催化效应的实际应用范围。本文在参考了国内外薄膜材料以及掺杂研究领域的最新进展后，将制备具有较宽光谱响应范围的纳米复合TiO₂薄膜材料作为本论文的研究内容。本论文研究了常温络合，控制水解，掺杂比例等制备条件，并对纳米复合TiO₂薄膜进行了光催化实验，探讨光催化性能。根据研究的内容将本论文分为两大部分：1.纳米复合TiO₂水溶胶的制备及其光催化性能研究：以TiCl₄、有机羧酸、稳定剂、表面活性剂、NH₃·H₂O、Sr（OH）₂·8H₂O、D-山梨醇等为主要原料，首先采用常温络合-控制水解新技术，制备出锶掺杂纳米TiO₂无色透明水溶胶。采用纳米激光粒度分析仪分析表明，样品平均粒度在6nm左右；XRD分析证明，随着样品回流时间的延长，样品呈现出锐钛矿晶型；样品的UV-Vis分析发现，由于锶的掺杂，拓宽了样品的光谱响应范围，样品的最大吸收边曲线由375nm拓展到了425nm，进入了可见光区域，禁带宽度由3.2eV降到2.85eV。当掺Sr量为1.8%，回流时间为60min时，得到掺锶纳米TiO₂水溶胶的光催化性能最好，经太阳光照射60min后，对浓度为50mg/L的酸性红3R染料溶液的降解率达到96%以上。2.纳米复合TiO₂薄膜的制备及其光催化性能研究：将口径0.5mm高压喷枪与空气压缩机组合在一起，打开空气压缩机气阀，外界空气经滤清器，进入气缸，到达阀值后，气阀自动关闭，然后将锶掺杂纳米TiO₂无色透明水溶胶倒入高压喷枪的喷壶中；将枪口对准玻璃或烧杯内壁，间距20cm左右，以30cm/s的移动速度进行喷涂，最后得到均匀透明的纳米TiO₂薄膜；AFM分析表明，该样品呈球形，且颗粒均匀，粒径在6nm左右，很少有团聚体的出现；经光学接触角测试仪测试发现，薄膜样品平均接触角约为0.91°，远远小于5°，表现出良好的超亲水性；同时发现，当溶液pH值在3⁴之间，染料浓度为50mg/L时，在太阳光照射60min后，降解率可达到80%以上。经红外光谱分析证明，薄膜样品能有效降解酸性红3R，使其—N=N—，—SO₃Na和苯环中的C—H基团氧化断裂。