三氟乙酸是最简单的全氟羧酸。它具有稳定性、持久性和生物累积性，不易被降解，最终对生态系统和人类产生毒害作用。探求三氟乙酸的降解方法及其降解机理是当前亟待解决的问题之一。而TiO₂以其光化学性质稳定、无毒、价廉、催化活性高等优点，在治理污水、降解有机物、净化空气、自清洁、杀菌等方面得到广泛的应用。本文采用基于密度泛函理论的Materials Studio程序的Castep（Cambridge Serial Total Energy Package）模块系统研究了金红石型TiO₂、锐钛矿型TiO₂和板钛矿型TiO₂的结构及其表面掺杂金属Fe后对三氟乙酸（Trifluoroacetic Acid，TFA）吸附的表面行为，并对非金属掺杂板钛矿后吸附TFA的空间结构、电子结构等进行了理论探索。首先对锐钛矿、金红石和板钛矿型TiO₂的（001）、（101）、（110）、（210）等十二种表面进行了优化计算，计算结果表明：（101）、（110）、（210）表面为锐钛矿、金红石和板钛矿吸附TFA的稳定表面。通过计算TFA在这三个表面的吸附行为得到了TFA在其表面的最佳吸附位置，通过计算分析其电子结构、态密度图、能带结构可知，三种晶型的三种最佳吸附方式均是物理吸附。详细研究了锐钛矿（101）、金红石（110）和板钛矿（210）晶面掺杂Fe后的表面行为，发现Fe的d轨道进入到TiO₂的导带中或价带顶部，加宽了导带的宽度或在价带顶形成杂质能级，致使带隙变窄，提高了光催化活性；与直接吸附相比，锐钛矿和金红石掺杂后吸附TFA是化学吸附，而板钛矿依然表现出物理吸附。系统探究了非金属（N、S、F）掺杂板钛矿型TiO₂的结构及其吸附TFA的表面行为。计算结果表明，N、S的p轨道进入到TiO₂的价带中，使价带上移，致使带隙变窄，提高了光催化活性；F的p轨道进入到TiO₂的价带中，使价带下移，致使带隙变宽，抑制了光催化活性。与直接吸附相比，板钛矿掺杂N、F后吸附TFA是化学吸附，而板钛矿掺杂S吸附TFA表现出物理吸附。