TiO₂作为一种物理化学性质稳定性较高,具有较高光催化能力、自清洁能力、杀菌能力等优异性能的半导体材料,在环境保护、建筑材料等生活工业领域得到了越来越广泛的应用。TiO₂可以在紫外光线能量的激发下,将大部分大分子有机污染物彻底分解,直至分解成对环境和人体无害的水、二氧化碳等小分子无机物,以达到降解环境中有机污染物、保护环境、减少污染的目的。人们对半导体TiO₂光催化材料在生活中的广泛应用给予了很高的期待。然而,TiO₂自身的结构有较宽的光学带隙,使得它只能在能量较高的紫外光的激发下才有光催化降解能力,而对于占太阳光中的大部分波段的可见光没有办法利用,常见的工业制备的二氧化钛P25也存在着粉末状态易在水中团聚沉淀影响光吸收、回收比较困难有可能造成对环境的二次污染的现象,因此这些问题也限制了TiO₂在生产生活中的广泛应用。为了解决上述常见问题,本论文用磁控溅射的方法在载玻片上镀TiO₂薄膜,并通过掺杂不同的物质进入TiO₂薄膜内以达到提高TiO₂薄膜光催化性能的目的。本文对TiO₂材料的研究现状、研究意义、各种制备方法等做了简单的介绍,综合对比分析制备TiO₂光催化材料的各种方法,选择使用磁控溅射的镀膜方法制备TiO₂薄膜,并基于课题组前期研究的基础上,对镀膜制备出的纯TiO₂薄膜进行掺杂改进,以提高纳米TiO₂材料紫外光下的光催化性能。本文研究制备了金属Cr和非金属C共掺杂的TiO₂薄膜,保持其他参数值不变,通过改变Cr靶材的直流溅射功率大小,研究了Cr、C共掺杂纳米TiO₂薄膜的Cr的最佳掺杂量,结果为射频溅射C100w,直流溅射Cr20w,并通过对最佳掺杂量下的Cr、C薄膜的热处理温度进行研究,确定了Cr、C共掺杂薄膜的最佳热处理温度为马弗炉温度550℃。在光照1小时后降解了约24.69%的罗丹明B溶液。制备了半导体Fe₂O₃掺杂的TiO₂半导体薄膜,保持其他参数与纯TiO₂的制备不变,改变直流溅射Fe₂O₃靶材的溅射功率大小,通过实验确定研究Fe₂O₃靶材的最佳溅射功率为直流溅射20w,1小时后降解了约53.84%的罗丹明B溶液。最佳热处理温度约为马弗炉设置600℃。研究获得了Fe₂O₃单掺杂纳米TiO₂薄膜的最佳制备参数。研究了Ni掺杂的TiO₂薄膜。仍然保持制备纯TiO₂薄膜的其他参数不变,对不同的Ni溅射功率掺杂量进行研究,结果表明Ni靶在直流溅射功率20w时的光催化效率最高,1小时内降解了29.54%罗丹明B溶液,对其马弗炉的热处理温度进行了研究测试发现其最佳热处理温度为550℃。