TiO₂独特的物理化学性能与光催化活性引起了人们广泛的关注。但TiO₂光催化剂的开发、应用还面临着许多需要解决的问题:催化剂的固载化;催化剂的改性;催化剂的制备工艺优化。实验选用载玻片作为载体,采用溶胶—凝胶法制备了TiO₂光催化剂。并运用扫面电镜、X射线衍射和紫外—可见光谱等表征手段,研究了催化剂的结构形态和光谱特性。并以甲基橙的作为目标降解物评价TiO₂薄膜的光催化活性,讨论了升温速率、热处理温度、热处理时间、膜层厚度等因素与光催化性能的关系,确定了最佳的制备工艺。研究表明,当钛酸四丁酯、无水乙醇、水和二乙醇胺的摩尔比为1:23.5:3.7:1,水解温度为40℃时,能制得均匀稳定的溶胶。采用提拉法镀膜于载波片表面形成均匀薄膜,在500℃下热处理2 h,制得的TiO₂薄膜粒子均匀,与基体结合致密,并呈现孔性结构,晶型为锐钛矿型。当镀膜5层时制得的薄膜具有最佳的光催化活性。采用醋酸对TiO₂薄膜表面进行酸性修饰后提高了催化剂的光催化活性,而采用Fe³⁺对TiO₂本体进行改性也改变了TiO₂的光催化活性特征。掺Fe³⁺离子的TiO₂光催化活性与Fe/Ti比有关,当Fe³⁺/Ti的摩尔比为0.25%,样品的光催化活性最高。但当Fe³⁺/Ti的摩尔比超过0.75%时,TiO₂薄膜的催化活性反而减小。