纳米TiO₂光催化技术是一种高效、环保的污染控制技术,提高其光催化活性及对可见光的利用率是当前研究的主要内容。在国内外对元素掺杂TiO₂光催化剂的研究现状基础上,本论文制备了两类三元素共掺杂改性的纳米TiO₂光催化剂,并采用X-射线衍射、N₂物理吸附-脱附、拉曼光谱、X-射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱以及表面光电压谱等测试手段对其结构及物化性能进行了表征分析。研究了共掺杂型催化剂的可见光催化活性,并与自制TiO₂及Degussa P25 TiO₂的性能作了比较,分析了改性TiO₂有效提高可见光催化活性的作用机制。（1）以硫酸亚铁铵为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法同步合成了Fe、N、S三元素共掺杂改性的TiO₂（Fe-N-S-TiO₂）光催化剂,研究了硫酸亚铁铵的添加量及热处理温度对TiO₂结构及可见光催化性能的影响。实验发现,Fe-N-S-TiO₂的光响应区域拓展至670nm处。当（NH4）₂Fe（SO₄）₂/TiO₂摩尔比为1.0%时,350℃热处理温度下合成的样品可见光催化活性最好,光照120min对罗丹明B的降解率可达91.5%。（2）以生物小分子胱氨酸为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法同步合成了C、N、S三元素共掺杂改性的TiO₂（C-N-S-TiO₂）光催化剂,重点研究了胱氨酸的添加量及热处理温度对TiO₂结构及光催化性能的影响。实验发现,C-N-S-TiO₂在整个可见光区域都存在吸收。当C₂H₁₂N₂O₄S₂/TiO₂摩尔比为4.2%时,350℃热处理温度下合成的样品可见光催化活性最好,光照120min对罗丹明B的降解率高达100%。（3）以350W氙灯为光源,考察了两类催化剂在模拟太阳光下对苯酚的降解效果。结果表明,C-N-S-TiO₂与Fe-N-S-TiO₂对苯酚的降解率分别为自制纯TiO₂的2.5倍与2.2倍,反应遵循Langmuir-Hinshelwood（L-H）一级反应动力学模型,C-N-S-TiO₂反应速率较快,其表观速率常数kAPP为0.79h-1,半衰期为0.88h。