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二氧化钛(TiO2)是一种重要的无机功能材料,具有优异的光催化活性和光电特性。但是由于二氧化钛的禁带宽度为3.2eV,吸收边小于380nm,因此只能在紫外光的照射下发生光催化作用,无法充分利用太阳能中43%的可见光,影响了它的应用推广。近年来,理论和实验研究发现,掺杂改性的TiO2在可见区域的光学吸收会有明显的增强,极大地提高了使用太阳光进行光催化反应的效率,使其成为光催化反应的理想材料,因而得到了广泛的关注本论文采用溶胶-凝胶法和沉淀法制备了Fe单掺杂的TiO2；并将沉淀法制备的Fe掺杂样品再在氮气气压为0.01～0.02MPa的气氛中煅烧,得到(Fe、N)共掺杂TiO2。利用X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、凯氏定氮仪等多种现代测试手段对制备的系列产物进行了系统的表征,着重研究了Fe单掺杂和(Fe、N)共掺杂对TiO2的分子结构、物相结构和光催化性能的影响,研究结果表明：(1)本文采用溶胶-凝胶法制备Fe单掺杂YiO2,溶胶-凝胶法制备的样品中存在少量C元素。因掺杂改变了O元素周围的化学环境,使O元素呈现三种化学态,掺杂YiO2表面大量羟基(-OH)的存在,有利于提高纳米TiO2的光催化性能。Ti主要以Ti4+存在,且Fe的掺杂使Ti2p的结合能增大。样品由锐钛矿转化为金红石的相转变温度在500℃～600℃之间,相转变温度较低；600℃下Fe掺杂含量为1.0%的样品吸收边向可见光范围明显偏移,禁带宽度为2.75eV,吸收带为451nm,表现出良好的可见光活性。(2)沉淀法制备的样品在700℃时都未出现金红石相,Fe掺杂并未改变TiO2的晶型结构,且随着温度的升高和掺杂含量增加时,样品吸附羟基的能力也越来越强,表现出较好的光催化性能,且掺杂样品的吸收带边都有不同程度的红移,Fe掺杂提高了YiO2的可见光活性。掺杂后的粉体分散性明显提高,有较大的比表面积和较高的光催化效应。EDS能谱仪是检测样品主要有Ti、O和Fe元素组成。不同煅烧温度下,掺杂含量为1.0%时,700℃下煅烧样品的禁带宽度为2.95eV,吸收带为420nm,表现出最优的可见光活性；当600℃下不同掺杂含量的样品中,掺杂1.5%的样品有最优的可见光活性,其禁带宽度为2.93eV,吸收带为423nm。(3)本文将沉淀法制备的Fe单掺杂TiO2样品再在氮气气压为0.01～0.02MPa的气氛中煅烧,得到(Fe、N)共掺杂TiO2,样品中N含量比空气中煅烧的样品增加了4.25倍,样品在700℃时已经有大量的金红石相产生,且600℃下,Fe掺杂含量为1.5%时,金红石相也占了16.05%, Fe、N协同作用使样品的相转变温度降低,光催化性能提高,吸收带为429nm。