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二氧化钛是一种优良的光催化剂，具有广泛的应用前景。它具有光催化活性高、化学性质稳定、无毒和低成本等优势。但是，由于其禁带宽度较大（Eg=3.2eV），只能在紫外光区才能表现出光催化活性，而在这部分仅占太阳光的3-5%，加上其电子空穴复合率高的缺点，限制了二氧化钛对光能的有效利用。因此，为了制备高活性的TiO2光催化材料，本文开展了以下几方面的研究工作。主要内容如下：1、为寻找到使用更简便、更绿色的方法来制备二氧化钛光催化材料，用三种不同的制备方法（溶胶凝胶法、反相微乳液法、生物模板法）制备出了TiO2样品，通过XRD、SEM对合成的TiO2样品的物相和结构进行了表征，以降解罗丹明B溶液的程度为参考对三种TiO2样品的光催化性能作出对比，结合三种制备方法的反应时间、成本、毒性等相关因素，最后综合分析了三种制备方法的利与弊。2、为了提高二氧化钛的光催化活性，使用非金属B和P对TiO2进行掺杂，采用溶胶凝胶法制备出了B-TiO2和P-TiO2样品，经过XRD表征发现，非金属掺杂后的TiO2样品均有锐钛矿型，都具有降解染料溶液的能力，但是通过对比研究，发现掺杂B的改性效果要比掺杂P好，随后详细研究讨论了B掺杂TiO2的制备以及影响催化效果的因素，以对染料溶液罗丹明B的降解程度为参考，研究了其光催化性能，最后在煅烧温度，B原子掺杂量，染料溶液PH值，催化剂投入量等方面确立了B掺杂的最优值，结论为500℃煅烧2h之后掺杂量为2%的B-TiO2具有的光催化性能最好。3、为了进一步系统研究掺杂对TiO2的改性效果，利用共掺杂的改性方法，共掺杂为比较少见的稀土元素和非金属元素的组合，采用溶胶凝胶法制备了单掺B、P及Gd-B共掺杂的TiO2光催化剂，在对样品表征后，发现共掺杂之后，TiO2的表面形貌发生了巨大变化，在保持锐钛矿相的前提下，晶粒尺寸减小，以致比表面积变大。以降解三种不同的染料溶液（活性艳蓝KGR、活性艳红X3B、活性艳红K2G）为参考，对比考察了它们光催化性能的高低，并进一步探讨了稀土元素Gd和非金属B掺杂提高光催化活性的机理。实验证明了稀土元素Gd和非金属B共掺杂可以减小TiO2晶粒尺寸，有利于抑制光生电子-空穴对的复合，从而提高TiO2光催化活性。研究结果可以得出结论稀土金属Gd和非金属B共掺杂的TiO2的光催化活性要大于单掺杂的TiO2和未掺杂的TiO2。