利用纳米TiO₂作为光催化剂光催化降解和消除有害有机物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技术。然而，由于纯TiO₂的带隙较宽（约3.2eV），决定了其只能吸收利用太阳光中的紫外线部分（约占太阳光的5%），极大地限制了它的广泛应用。通过离子掺杂对TiO₂进行改性是解决上述不足的有效手段。本论文以金属离子Gd、非金属离子B为掺杂源对TiO₂纳米颗粒进行改性，利用溶胶-凝胶法制备了Gd、B单掺杂及Gd/B共掺杂的TiO₂纳米颗粒，通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis）等对样品的表面形貌、晶型转变、晶相组成、可见光吸收性能等进行了考察，并以甲基橙为目标降解物模拟有机废水，以太阳光为光源，以掺杂改性的TiO₂纳米颗粒为光催化剂研究了其可见光光催化活性。得到了以下结果：掺杂元素和掺杂量对纳米颗粒的形貌、晶型及可见光光催化活性都有较大的影响。掺杂可以抑制TiO₂晶粒增长，阻碍TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高，共掺杂离子以协同作用拓展TiO₂光谱响应，使吸收带产生红移，提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明:共掺杂TiO₂纳米颗粒有很高的可见光光催化活性，以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005Gd和0.04B的TiO₂纳米颗粒光催化效果最好，在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。