表面晶相结构是影响Ti02光催化性能的主要因素之一。控制TiO2表面物相及其相变过程,建立其与光催化降解有机物之间的关联是非常有意义且极具挑战性的课题。本论文利用紫外拉曼光谱、紫外可见漫反射光谱、XRD和TEM等技术研究了掺杂Nd3+、Gd3+的TiO2、ZrO2的相变尤其是表面相变的机理,在此基础上建立一种对多晶相氧化物表面晶相人为可控的技术,并将该模型应用于生产中,为催化剂材料有目的性的研发提供一种低成本、高收益的方法。由于TiO2在紫外区有强吸收,所以紫外拉曼光谱能灵敏地反映出TiO2表面晶相的变化,可见拉曼和XRD则用来表征样品的体相信息。以光催化降解罗丹明B为模型反应,对不同温度焙烧后的Ti02相变机理的研究结果表明,TiO2的表面物相与光催化降解有机物的活性存在很大关联。以Nd3+、Gd3+等稀土离子作为掺杂离子,研究了经过掺杂和负载的Ti02样品的相变。实验结果表明,通过共沉淀和浸渍法制备的掺杂样品中的Nd203和Gd203都可起到抑制Ti02由锐钛矿向金红石的相转移的作用,采用共沉淀方法时制备的掺杂样品中的Nd3+、Gd3+离子能够抑制Ti02的相变,而通过浸渍法制备的负载样品却可以使Ti02载体在较高温度时维持其表面晶相稳定在载体的原有晶相,另外发现通过非常少量的离子掺杂就能使Ti02在高温时仍保持很高的光催化活性。此外,通过Nd3+对Zr02表面晶相控制的进一步实验也得到了相同的结果,这提供了一种简便灵活的高温下调控多晶相氧化物表面晶相稳定的方法,并希望将这种低成本,高效益的制备催化剂材料的方法广泛应用于生产中。