以TiO2半导体为催化剂的光催化氧化技术是一项较有潜力的水污染处理技术。TiO2催化剂是目前最常用和倍受关注的光催化剂,其具有高效、性能稳定、无毒、成本低等优点。传统光催化悬浮体系存在反应后TiO2难以回收以及易团聚等问题,因此许多研究者试图将光催化剂固定到某种载体上。在众多载体材料中,ZSM-5分子筛因具有规则的孔道结构、较高的吸附性能、热稳定性好等优点而倍受关注。很多研究表明,TiO2负载于ZSM-5分子筛在废水处理中显示了良好的应用前景。所以本文选择ZSM-5分子筛做载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/ZSM-5催化剂。为进一步提高TiO2/ZSM-5催化剂的活性,本文通过离子掺杂的方法对二氧化钛光催化剂进行改性研究。选取稀土金属Sm、非金属N作为掺杂元素,采用溶胶-凝胶法对TiO2/ZSM-5催化剂掺杂改性,进行X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征。通过降解偶氮染料甲基橙,分析Sm,N掺杂对二氧化钛光催化活性的影响,考察最佳掺杂量及不同因素对甲基橙去除率的影响,并探讨了Sm,N掺杂对TiO2光催化活性影响的机理。在单一掺杂改性的基础上,本文又采用Sm,N对二氧化钛进行共掺杂,制备和表征了Sm,N共掺杂TiO2/ZSM-5催化剂,研究甲基橙初始浓度、催化剂用量和溶液pH值对甲基橙的去除率的影响。结果表明,Sm,N共掺杂TiO2/ZSM-5催化剂对甲基橙的去除率高于Sm,N单一掺杂。