由于全球工业化进程的发展,环境污染问题越来越严重,环境保护和可持续发展成为人们必须要考虑的首要问题。而利用半导体材料尤其是纳米级半导体材料的光催化性能对环境中各种污染物的明显去除效果已引起世界的广泛关注。其中TiO₂纳米材料因其具有化学性质稳定、对生物无毒性、来源丰富和强的氧化还原性能等优点而成为科学家研究的重点。钙钛矿型化合物是一类性能优异、用途广泛的新型功能材料,A或B位被其它金属离子取代或部分取代后可合成各种复合氧化物,形成阴离子缺陷,阳离子缺陷或不同价态的B离子,使其光催化性能得到改善,而晶体结构却不会发生根本改变。本论文在深入学习纳米光催化材料的特性和光催化机理的基础上,采用溶胶凝胶法制备了稀土离子掺杂的TiO₂纳米材料,采用燃烧法制备了钙钛矿类纳米材料,以及通过添加聚乙二醇对TiO₂纳米粉体进行改性;分析了光催化性能和工艺参数的关系,其主要研究结果如下:采用溶胶—凝胶法用La³⁺单掺杂及La³⁺-Ce³⁺和Fe³⁺-Ce³⁺共掺杂对TiO₂进行改性,并对其表面形貌、粒径大小和光催化性能进行了研究。得出了离子的最佳掺杂量和降解率的关系。研究了聚乙二醇（PEG）的添加量对TiO₂纳米粉体光催化性的影响,并用COD法测定了添加聚乙二醇的TiO₂纳米粉末对丙酮的矿化率。研究表明,聚乙二醇的的添加量有一最佳值,比未掺杂时的粉体光催化性有较大提高。通过燃烧法制备了几种钙钛矿型粉体(PbTiO₃,SrTiO₃,Bi₄Ti₃O₁₂)。由差热分析和XRD研究了粉末的一些特征。低温燃烧法做的钛酸铋粉末和溶胶-凝胶法做的样品进行了性能及形貌比较。得出前者降解丙酮溶液效果好,样品颗粒相对较小。同时比较了三种粉体的光催化性能,得出钛酸铋粉末降解丙酮溶液效果最好,钛酸锶降解效果最差。采用溶胶凝胶法制备了Al³⁺单掺杂和Er³⁺-Ni2+共掺杂的钛酸铋薄膜及Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂异质结构薄膜。Al³⁺单掺杂薄膜的降解效果好于Er³⁺-Ni2+共掺杂薄膜和Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂异质结构薄膜。综上所述,论文通过对TiO₂和几种钙钛矿型化合物的研究,在制备工艺、光催化机理、稀土离子掺杂量、对有机物的降解效果等方面获得了一些有意义的结论,具有一定的创新性,为进一步研究奠定了基础。