在诸多半导体光催化材料中,由于TiO2具有化学稳定性好、光催化效率高,成本低、无毒等优点。已成为国内外环境科学工作者的研究热点。由于普通粉末状TiO2在使用过程中存在光活性不高、分离与回收困难以及易产生二次污染等问题,因此TiO₂改性、薄膜固载化逐渐成为新的研究热点。本文对玻璃负载改性TiO₂膜的制备方法进行了研究。以钛酸四丁酯为前躯物,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂光催化材料。对含偶氮染料工业废水进行光催化降解,寻求光催化降解偶氮染料的工艺及条件。研究利用分光光度计、XRD、Raman、TG-DSC及HRTEM等测试手段对实验结果进行表征分析。实验结果表明:Fe-TiO₂光催化材料的最优制备条件为驱体配比（摩尔比）为n=Ti（OC4H9）4:C2H5OH:HNO3:H2O=0.05:15:0.35:2;掺铁量W (Fe³⁺/ TiO₂)=2.5%;煅烧温度为400℃;煅烧时间为2h;溶胶反应温度为40℃。在此基础上,选择273nm波长的紫外灯和模拟阳光为光源对偶氮染料催化进行催化降解实验,实验结果表明:紫外光下,TiO₂复合光催化剂对偶氮染料催化降解,偶氮废水初始吸光度A=0.104,废水初始pH值为4,最佳条件下Fe-TiO₂处理偶氮废水的脱色率达到94.7%,COD去除率达到85.2%。自然光下,TiO₂光催化材料在酸性条件下对偶氮染料也有较理想的降解脱色效果,降解2h脱色率达53%。研究表明,通过掺杂铁离子对二氧化钛进行的改性使反应的响应光谱向可见光拓展,并有效抑制电子—空穴对的复合,很大程度提高了光催化反应效率。本文还研究了TiO₂光催化材料的重复利用。研究表明:该催化材料可重复使用,重复使用5次后脱色率仍达66.9%。