纳米TiO2因其光稳定性和高效性成为目前光催化研究的热点，它可以将水中的有机物彻底降解为无机物，是一种非常有前途的污水处理工艺。但是TiO2只能吸收波长小于387nm的紫外光，对可见光的利用效率很低，因此人们通过各种手段对TiO2进行改性以提高其可见光吸收性能。主要的手段有光敏化、半导体复合、金属掺杂、非金属掺杂等。 本文以锐钛矿型TiO2（Anatase）、金红石型TiO2（Rutile）和混晶型TiO2（P25）作为催化剂，与H2O2复合构成具有可见光催化活性的TiO2-H2O2光芬顿体系，利用多种手段对该体系催化机制进行研究，在此基础上进行了Rutile的Fe掺杂改性及铁掺杂Rutile-H2O2体系的光催化活性研究，本文的研究主要包括以下几个方面： （1）使用波长400nm以上的可见光为光源，分别以X-3B和苯酚作为模型污染物，考察TiO2-O2和TiO2-H2O2光芬顿体系在光敏化和非光敏化条件下的光催化活性。在TiO2-O2体系中，Anatase和P25对X-3B具有很好的催化活性，但3种TiO2均不能降解苯酚；在TiO2-H2O2光芬顿体系中3种TiO2均能降解苯酚，其中Rutile的效果最好，并得到该体系的最佳pH值在3左右。 （2）研究了TiO2-H2O2光芬顿体系的可见光催化机制。使用荧光分光光度计、紫外-可见分光光度计、高效液相色谱等分析测试手段对实验进行研究，并通过研究吸附剂CO32-、HO·捕获剂对TiO2-H2O2体系可见光催化的影响，提出了TiO2-H2O2光芬顿体系可见光催化可能的2种催化机制。表面氧化机制：TiO2吸附H2O2后吸收可见光将H2O2分解，在Anatase的表面形成表面羟基和O2·-，从而将吸附在催化剂表面的污染物降解；液相氧化机制：Rutile与H2O2形成的吸附结构生成能进入溶液中的HO·，从而将溶液中的污染物降解。 （3）以FeC2O4为Fe源，用浸渍法对金红石型TiO2进行Fe掺杂，并对其Fe掺杂量、晶形结构、粒度等进行了较为详细的分析和表征。光催化实验结果表明掺杂以后光催化活性有了很大的提高，在673K下煅烧得到的催化剂性能最好，且循环使用五次以后还能保持第一次使用时的催化活性。