TiO₂以其安全、廉价、无污染、适用范围广等优点而成为最有开发前途的绿色环保型催化剂。然而，TiO₂光催化剂也存在自身的一些缺陷：①光生电子和空穴易复合，量子产率低；②禁带宽度较大（3．0～3．2eV），光吸收波长范围狭窄，主要在紫外区，只能利用太阳光中占2～4％的紫外线部分。因此，如何拓展TiO₂光催化剂在可见光区域的光谱响应范围和提高其光催化效率是解决TiO₂光催化技术应用的关键问题。基于TiO₂光催化剂自身的局限性，本研究从纳米TiO₂光催化剂的制备着手，采用sol-gel法，通过对其进行金属（La、Ce、Zr）掺杂、非金属元素S掺杂以及金属La、Ce、Zr与非金属元素S双组分共掺杂改性，制备出了一系列TiO₂及改性TiO₂纳米晶光催化剂。同时，以甲醛的光催化氧化为探针反应，考察改性前后光催化剂的光催化活性。采用金属La、Ce、Zr对TiO₂进行掺杂改性的研究分析结果表明：金属元素抑制晶型转变和晶粒增长，降低电子和空穴的复合几率，从而显著提高了TiO₂催化剂的光催化活性。光催化降解甲醛性能测试实验表明：500℃焙烧制得的5％La-TiO₂和5％Ce-TiO₂、5％Zr-TiO₂样品表现出最佳的光催化活性，其光催化降解速率是性能最好的纯TiO₂样品的1．80倍、1．72倍和1．66倍。研究中以硫脲为硫源，采用简单的催化sol-gel法制备了S掺杂改性TiO₂纳米晶光催化剂。光催化降解甲醛性能测试实验表明：较之于纯TiO₂，S掺杂TiO₂虽在紫外光下的光催化性能有所降低，但在可见光下却表现出良好的可见光活性；其中，焙烧温度为400℃，硫脲使用量为4．0g时，制得的S掺杂TiO₂表现出最佳的光催化活性。首次尝试将三种金属La、Ce、Zr与非金属元素S进行组合，通过sol-gel法一步直接合成金属La、Ce、Zr与非金属元素S双组分共掺杂改性三元复合的La-S-TiO₂及Ce-S-TiO₂、Zr-S-TiO₂纳米晶光催化剂样品。实验结果表明：400℃焙烧制得的纯锐钛矿型La-S-TiO₂与Ce-S-TiO₂、Zr-S-TiO₂，在紫外光照下，光催化性能优于纯TiO₂和单一S掺杂TiO₂，但差于单一的金属La、Ce、Zr掺杂TiO₂；在可见光照下，虽然具有了可见光活性，但较之于单一S掺杂TiO₂，并没有使其可见光活性得到进一步提高。