以TiO₂为代表的半导体光催化剂处理环境污染物已受到世界的广泛关注，并表现出良好的应用前景。然而TiO₂自身存在禁带宽度较宽（锐钛矿相为3.2eV）的缺陷，对应的激发波长位于385nm左右，只有在紫外光的激发下才能表现出光催化活性，而太阳光中紫外光含量占3%⁵%，因此，对TiO₂进行改性，提高其催化性能具有重要的研究意义。本文以工业TiO₂为原料，在不同氨气浓度下采用热处理法制备了N掺杂光催化剂。采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、光致发光谱（PL）和紫外-可见光漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）等手段对催化剂进行了表征。分别进行液相和气相活性降解实验，液相实验以亚甲基蓝为目标污染物，气相实验以NO为目标污染物，评价了不同煅烧温度、不同煅烧时间、不同氨气浓度下催化剂的光催化活性，并探讨了以氨气为氮源改性掺杂工业TiO₂的可见光光催化活性相关机理。结果表明：（1）工业TiO₂在煅烧温度为500℃，煅烧时间为3h，氨气浓度为99%时制得的光催化剂对液相降解亚甲基蓝的可见光活性最好。对浓度为5mg/L的亚甲基蓝降解率达到93%；在气相活性实验中，经过100min的光催化降解，煅烧温度为400℃，煅烧时间为3h，氨气浓度为99%时所制备的光催化剂对气相降解NOx可见光活性最好，对NOx的降解率达到38%。（2）通过X射线衍射（XRD）、比表面积（BET）、孔径分布、透射电子显微镜（TEM）等表征分析可知，N掺杂光催化剂具有介孔结构特征，不同煅烧温度下光催化剂的介孔主要分布在2⁸nm之间，改性掺杂后的TiO₂晶粒尺寸相对于工业TiO₂（17.2nm）有一定增大，且随着煅烧温度的升高，改性TiO₂晶粒尺寸增加。通过紫外-可见光漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）分析，随着煅烧温度的升高，光催化剂可见光吸收带发生了红移，且禁带宽度随煅烧温度的升高而降低。随着煅烧时间的增加和氨气浓度的增加，光吸收强度增强，从而使得光催化活性越高。通过光致发光谱（PL）和X-射线光电子能谱（XPS）分析可知，在煅烧温度为500℃时，煅烧时间为3h和氨气浓度为99%时，荧光强度最低，表明其电子-空穴的复合率低。N掺杂光催化剂的掺杂形式为取代型掺杂。N的掺杂量随着煅烧温度的升高而增多。