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二氧化钛（TiO2）光催化剂由于具有稳定的性能、低廉的生产成本、较强的耐腐蚀性能及较强的氧化能力,能充分降解各类有机污染物为二氧化碳及水等无机物,而成为环保领域的研究热点之一。但是TiO2光催化剂自身存在禁带宽度较大、可见光响应范围较窄、光量子的产率低及在使用中粉末态TiO2的不易回收、对被降解物无选择性等诸多缺点而限制了这一技术的发展与应用。为了解决TiO2催化剂的上述缺陷,TiO2的负载、改性及印迹化已经成为了目前光催化领域的研发方向。本论文结合TiO2光催化剂目前国内外研究与发展现状,首先通过液相沉积法制备TiO2薄膜,以实现TiO2光催化剂的负载化;然后在所制备的TiO2薄膜中掺杂一定浓度的Fe3+,以降低TiO2薄膜禁带宽度,提高TiO2薄膜的可见光响应范围及提升其光催化活性;在此基础上以被降解物对硝基苯酚为模板分子,利用模板分子自调控铁掺杂TiO2薄膜的矿化过程,然后通过400℃焙烧除去模板物形成模板物自调控的铁掺杂TiO2印迹薄膜光催化剂,利用模板物调控所制备铁掺杂TiO2印迹薄膜光催化剂与被降解物之间的型腔及界面价键匹配,提高所制备催化剂光催化效率,同时获得对模板物一定的选择性光降解作用效果。本论文围绕提出的研究主题进行的的主要研究工作及获得的主要研究结论有:1.以氟钛酸铵为钛源,硼酸为水解促进剂,P25为结晶诱导剂,液相沉积法后经焙烧制备出锐钛矿形TiO2薄膜,对样品进行了XRD和SEM等表征,在300-500℃热处理温度范围内,温度的升高并没有改变薄膜的物相的组成。随着焙烧温度的升高,薄膜微粒的粒径变大而且结晶度提高了。当热处理温度为400℃时,所制备的薄膜对对硝基苯酚具有最优的光催化性能,且光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型。2.依据得到的优化薄膜制备条件,用氟钛酸铵为钛源,硝酸铁为铁源,控制掺杂量铁钛原子比分别为1.2%、1.4%、1.6%,制备得到铁掺杂TiO2薄膜,对所制备样品采用XRD、SEM、BET、FT-IR、UV-Vis进行了表征。结果表明,随着铁掺杂量的增多,晶粒尺寸略微减小。并且薄膜样品的物相成分未随着铁的加入而改变。铁掺杂使TiO2薄膜的吸收边带向长波的方向红移,增大了薄膜光催化剂的可见光响应范围。光催化实验表明,铁钛原子比为1.4%的铁掺杂TiO2薄膜具有最佳的光催化活性,降解过程依然符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学规律。通过重复利用实验,发现薄膜的经过4次使用后光催化性能下降不明显,表明了其良好的重复利用性。3.以对硝基苯酚为污染物模板,在所得到铁掺杂优化制备TiO2薄膜的条件下,利用模板物调控光催化薄膜的液相沉积矿化结晶过程,后采用热处理去除模板分子,制备得到污染物自调控铁掺杂TiO2印迹薄膜。采用XRD、SEM、BET、FT-IR等测试分析不同模板分子添加量对薄膜催化剂形貌、微结构的影响,结果表明模板分子的调控未改变薄膜样品的物相组成,模板调控使样品晶体表面产生了许多孔穴和孔洞结构,增大了样品的比表面积,并且减小了粒径。铁掺杂TiO2印迹薄膜光催化剂的光催化实验表明,当印迹分子加入量为0.02 g时,其对模板物具有强化的光催化活性,降解过程没有改变原来的Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型;通过引入对亚甲基蓝的光催化脱色作为对照,实验发现,所制备铁掺杂印迹薄膜光催化剂对模板物的光降解具有一定选择性识别的能力,并能提高光催化活性。通过重复利用实验,发现薄膜催化剂的经过4次使用后光催化性能仍能继续保持,具有良好的重复利用性能。