随着科学技术的进步，工业的快速发展，环境污染问题日益受到重视。水污染是目前亟待解决的一大难题。对污水的处理方法很多，其中利用纳米TiO<,2>光催化分解有机污染物，方法简单，且能避免传统处理方法所带来的二次污染问题，是一种很有发展前途的新型水处理技术。但是，由于TiO<,2>光催化剂带隙较宽，只能被波长较短的紫外线激发，故使得太阳能的利用率很低；而且，由于光激发产生的电子与空穴的复合，导致光量子效率很低。离子掺杂的方法可以有效改善催化剂的光催化性能。TiO<,2>纳米管具有很高的比表面积和化学活性，因而具有较高的吸附能力和光催化性能。本文研究了金属离子Fe，Cr和非金属N掺杂掺杂改性TiO<,2>纳米管的制备、表征及其催化性能。主要内容分述如下： 1、采用溶胶—凝胶法和水热法相结合的方法，两步合成了铁离子掺杂的TiO<,2>纳米管。采用X射线衍射(XRD)，透射电子显微镜(TEM)，X 射线光电子能谱 (XPS)，紫外一可见吸收光谱(UV-vis)等表征手段对样品的微观结构进行了表征。讨论了焙烧温度、掺杂浓度等因素对TiO<,2>纳米管光催化活性的影响。结果发现，焙烧温度为 300℃、掺杂浓度为0.5wt.％时，催化剂的活性最高，过高的焙烧温度和掺杂浓度都对TiO<,2>纳米管光催化剂活性的提高不利。 2、采用溶胶—凝胶法和水热法相结合的方法，两步合成了铬离子掺杂的 TiO<,2>纳米管。采用 XRD、TEM、XPS、UV-vis 等手段对其进行表征。光催化降解实验证明，铬离子的掺杂可以使TiO<,2>纳米管光催化剂的光催化活性提高。0.5 wt.％是铬掺杂TiO<,2>纳米管的最佳掺杂浓度。 3、采用溶胶—凝胶法和两步水热法相结合的方法合成了氮掺杂TiO<,2>纳米管，利用 XRD、TEM、XPS、UV-vis 等手段对样品进行了表征，结果表明氮掺杂后扩大了TiO<,2>纳米管的光响应范围。光催化降解实验表明，氮掺杂提高了TiO<,2>纳米管的光催化活性。