随着科学技术的进步、工业的快速发展，对水污染的防治刻不容缓。工业废水是造成水污染的直接来源之一，所以要特别加强对工业废水的处理。对工业废水的处理方法很多，其中利用纳米TiO2光催化分解有机污染物，方法简单，且能避免传统处理方法所带来的二次污染问题，是一种很有发展前途的新型水处理技术。但是，目前以TiO2为基础的光催化技术还存在量子效率低、太阳能利用率低等技术难题，如何解决这些难题是当前光催化科学发展所面临的重大挑战。离子掺杂是改善催化剂光催化性能的有效途径，本文主要研究了具有特殊电子结构的稀土离子掺杂改性纳米TiO2粉体、金属离子Bi和非金属N掺杂改性纳米TiO2膜的制备、表征及其催化性能。 1.采用溶胶凝胶法制备了未掺杂的和稀土离子Y3+、La3+、Ce3+以及Nd3+掺杂的TiO2粉体光催化剂，并用XRD、TEM、BET、TG/DTA等手段对其晶型、粒径、形貌进行了表征，以甲基橙为目标溶液，考察了其光催化性能。 2.采用溶胶凝胶法结合浸渍提拉法制备了Bi3+掺杂的TiO2薄膜光催化剂，并用XRD、SEM等手段对其进行了表征，以甲基橙为目标溶液，考察了制备工艺对其光催化性能的影响。 3.首次采用水热合成法制备了N掺杂纳米TiO2薄膜光催化剂，用XRD对其观结构进行了表征，以甲基橙为目标溶液，研究了N掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响。