采用简单的溶胶-凝胶-水浴法在低温条件下制备了一系列不同铁掺杂比例的纳米二氧化钛微粒(Fe-TiO2)。在最佳铁掺杂比例的条件下,通过改变水浴条件,如水浴处理温度和水浴pH值,得到了不同制备条件下的Fe-TiO2微粒。采用X射线电子衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、拉曼光谱(Raman)和比表面积测定(SSA)等测试方法对制备的纳米微粒进行分析表征。结果表明,该方法制备的铁掺杂TiO2微粒为单一的锐钛矿晶型,纳米微粒为长轴约15 nm,短轴约3 nm的菱形结构。纳米微粒中没有观察到铁的氧化物存在,说明铁掺杂后没有明显的改变TiO2纳米微粒的晶型、晶体尺寸和分散性。铁掺杂后纳米微粒在可见光区的吸收增加,有利于可见光催化活性的增强。Fe3+掺杂成功地掺杂进入TiO2晶格中,替代晶格中Ti4+的位置,形成Fe-O-Ti键,并产生了更多的氧空位,有利于光催化活性的提高。以甲基橙为模型有机污染物,对Fe-TiO2纳米纳米微粒在可见光下的光催化活性进行评价,发现纳米微粒在可见光下表现出优异的光催化活性。考察了铁掺杂比例和水浴处理条件(水浴温度和pH值)对TiO2微粒可见光催化活性的影响。结果表明,随着铁掺杂比例的增加,纳米微粒的光催化活性逐渐增加,当铁掺杂量为0.5%.时,纳米微粒具有最高的光催化活性。然而随着铁掺杂量的继续增加,纳米微粒的可见光催化活性降低;随着水浴处理温度的增加,纳米微粒可见光下对甲基橙的光催化活性先增加后减小,当热处理温度为70℃时,纳米微粒具有最高的光催化活性;在较小的pH值的水浴中制备得到的铁掺杂二氧化钛纳米粒子具有较高的光催化活性。探讨了铁掺杂TiO2的可见光催化活性机理。采用简单的溶液浸渍法,对水浴法制备的纯纳米TiO2进行处理,得到了具有核壳结构的新型光催化剂。研究发现该纳米微粒在可见光下表现出良好的光催化活性。