二氧化钛由于其良好的化学稳定性，成本低，无毒等特点而成为最具应用潜力的光催化剂。但是由于二氧化钛禁带宽度的制约，使其对太阳光不能充分利用。对二氧化钛进行掺杂是一种较为有效可行的提高可见光利用率的方法。 本文根据固体能带理论、阐述几种常见能带计算方法，重点阐述了紧束缚方法。首次运用紧束缚方法对纯锐钛矿二氧化钛进行晶格分析，建立模型，建立电子波函数久期方程，计算各个矩阵元，成功得到其能带图，并和其它计算方法进行比较，得到和实际符合很好的结果。 对掺杂铁的二氧化钛薄膜进行晶格分析，建立掺杂模型等上述过程，得到掺杂后的能带图。结果说明掺杂后禁带宽度变窄，且在一定范围内随着Fe掺杂量增加，禁带宽度越来越窄。从而使TiO<,2>的吸收光的波长向可见光的方向移动成为可能，对在可见光区利用二氧化钛光催化提供理论支持。 磁控溅射方法试制备了二氧化钛纳米薄膜，并根据材料的亲水性定义，微观机理，测量方法，注意事项等对二氧化钛纳米薄膜亲水角进行了测量。 根据固体表面能的概念详细分析了YGGF理论，酸碱作用理论。通过所得到的接触角，首次运用YGGF理论对二氧化钛的表面能进行计算，并对计算结果进行分项分析，对粗糙度影响表面能的原因作了理论分析，运用表面能理论对二氧化钛薄膜的亲水特性做了总结，对亲水性研究具有重要的理论意义。