纳米二氧化钛具有价廉、无毒、无光腐蚀性、光辐照时稳定等优点,被广泛用作光催化剂材料。但由于其只能在紫外光条件下响应,光催化效率有限,常常对其进行改性以提高其光催化效率,拓宽其光响应范围。常用的改性方法有掺杂改性、半导体复合、表面活化等,本文采用掺杂改性与表面活化两种方法对二氧化钛进行化学改性。首先采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,通过研究醇盐和水的不同滴加顺序、不同溶剂、pH值、煅烧温度等因素,得到最佳反应条件制备出了粒径为9nm左右,比表面积为210.098m2/g的纯锐钛矿型纳米TiO2。然后对其进行掺铜改性(以商用的P25型TiO2作为对比),通过不同的表征手段对其性能进行研究,数据表明,掺杂的铜以CuO的形式存在,其理论最佳掺杂量为1wt%。掺铜改性后用H2O2对催化剂进行表面活化处理,使催化剂表面形成缺陷位,结果表明,催化剂带隙减小,活性比表面积增大。采用光催化降解罗丹明B和光催化还原CO2两种方法对所有催化剂进行性能评价。研究发现,在两种性能评价体系下有相同的结论：自制TiO2的光催化活性优于P25型TiO2,且铜掺杂TiO2的活性优于铜掺杂P25-TiO2(相同铜掺杂量)。H2O2活化处理,能拓宽催化剂的光响应范围,提高催化剂活性。所有掺铜催化剂(活化前与活化后)的最佳掺铜量均为1wt%,其活性优于相应的未掺铜的二氧化钛的活性。