纳米TiO2薄膜作为一种功能材料，具有很多优点，目前已在很多行业领域广泛应用。水是人类生命之源，解决水的问题是现在社会的一项重大工程，TiO2薄膜光催化作用可以有效处理实验室模拟废水、印染废水及果汁废水等。本文采用溶胶-凝胶法，分别制备了纯TiO2薄膜、以及掺杂Fe、Ag、Zn、Y、Bi，聚乙二醇的TiO2薄膜，经过不同温度的煅烧可以得到不同晶型的二氧化钛薄膜。由于TiO2的禁带宽为3.2eV，纯TiO2薄膜的吸收波长范围比较小，需要波长更小的紫外光才能诱发其光催化反应，本文比较了不同掺杂物质的催化降解效率，金属掺杂后吸收波长的范围变宽，提高了对可见光的利用效率，通过热重得出：640℃以后分解曲线趋于平衡，分解剩余产物残渣已由锐钛矿转化为金红石相TiO2；红外分析(FT-IR)可以知道TiO2特征峰大约在530nm，以及其它官能团特征峰；X-射线衍射(XRD)表明：钇掺杂在500℃时，锐钛矿相峰比较尖锐也比较高，杂峰比较少，说明钇掺杂晶粒增大，结晶很完美，粒径大约在20nm左右，而且含有少量金红石相，有利于光催化作用；扫描电镜观察薄膜表面形貌，可以看出粒径分布比较均匀，以及表面的平滑程度。本实验通过对几种不同掺杂物质降解效率的比较，得出钇掺杂薄膜的光催化降解亚甲基蓝的能力最强，最终研究掺杂钇后处理亚甲基蓝的效果，不同层数的TiO2薄膜对降解率有一定的影响，确定了最佳的膜厚为4层，不同浓度的掺杂对光催化的降解效率也不相同，最终得出浓度为0.15mol/L的钇掺杂处理效果最好。掺杂后的降解率普遍高于纯的TiO2薄膜，对果汁废水有一定的处理作用。