纳米TiO2由于其具有较高的光催化活性,且无二次污染等特点,在废水处理、净化空气、消毒杀菌等领域有着广阔的应用前景,但粉末状的纳米TiO2易失活、易团聚和难以回收再利用,不利于实现大规模的运用;而且纯的纳米TiO2带隙较宽,对太阳光的利用率较低,加之光生电子和空穴易复合,严重制约了TiO2的实际运用。负载型光催化剂克服了粉末状TiO2易团聚和难以回收利用的缺点,一般作为载体的材料有碳纳米管、微珠、云母、凹凸棒等。通过对TiO2进行金属离子、非金属离子及多元掺杂等的掺杂改性,可以提高TiO2对可见光的吸收利用,并能降低光生电子和空穴复合的几率,达到提高其光催化活性的目的,非金属掺杂离子一般包括:N、S、C等。　　 本文采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为钛源,以云母为载体,制备出了云母负载TiO2光催化剂(TiO2/云母)。研究了pH值、水的添加量、无水乙醇的添加量、反应温度、搅拌速度对溶胶-凝胶过程的影响,确定了溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂的最佳工艺条件;分析了催化剂的煅烧温度、催化剂的添加量、重复次数对光降解甲基橙效率的影响;此外,还以尿素为N源,采用溶胶-凝胶法制备出了N掺杂TiO2/云母,研究了N掺杂对催化剂中TiO2的晶粒尺寸、晶相结构和光催化性能的影响。采用TG、XRD、SEM、EDS、UV等对所制备的样品进行表征,并以汞灯、金卤灯为光源,以甲基橙为模拟污染物检测了所制备催化剂在紫外光和可见光下的光催化活性。　　 研究表明:采用溶胶-凝胶法制得的云母负载纳米TiO2材料,其中纳米TiO2均匀地包覆在云母表面上,样品中TiO2由锐钛矿相和金红石相混晶组成,平均晶粒尺寸为10～35nm,随着煅烧温度的升高,样品中TiO2由锐钛矿型向金红石型转变,经400℃煅烧2h制得的光催化剂具有最好的光催化活性,以7.5 g/L的量加入光催化剂时,180 min光照后对甲基橙的降解率达到72％;相同催化条件下重复利用三次,180min光照后对甲基橙的降解率为20％;N的掺杂能抑制TiO2晶粒的长大,提高锐钛矿相向金红石相的转变温度,同时由掺杂形成了新的能级结构,使催化剂对可见光响应,具有可见光催化活性;N的掺杂能在一定程度上增加样品的使用寿命,相同条件下重复利用四次,光照180min对甲基橙的降解率为28％。