半导体多相光催化消除和降解污染物是污染治理新技术的研究热点，它以太阳光作为能源，降低运行费用，对于保护环境，维持生态平衡，实现可持续发展有重大意义。其中，N型半导体纳米材料TiO2因其独特的性能得到研究者的关注和重视。本论文是以纳米TiO2的制备、表征及光催化氧化性能测试为主线进行研究的。 首先对TiO2光催化氧化技术的研究历史、发展概况、在环境保护领域的应用及目前存在的问题进行总结和评述，提出本论文研究的方法、目的和意义。然后通过溶胶-凝胶法、微乳液法、均匀沉淀法等不同制备方法合成出TiO2纳米粉体；并通过TG-DTA、XRD、TEM等分析手段对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了结构表征；在多功能光催化反应仪中，以罗丹明B的光催化降解为模型反应，通过粉体对罗丹明B的降解情况对材料的光催化活性进行了测试，并考察了样品投加量、pH值和通氧速率等实验条件对光催化活性的影响，比较三种方法在粉体制备和催化效果方面的优劣，以期找出实验的最佳工作条件，为实际应用提供可参考的数据。最后针对纳米TiO2在光催化反应中存在的问题，采用溶胶-凝胶掺杂和固相掺杂的方法对TiO2进行改性，重点研究了过渡金属氧化物、稀土氧化物、复合氧化物的掺杂对TiO2纳米粉体的结构和性能产生的影响，并在理论上对其影响机理进行初步探讨，实验结果对今后研究工作的发展和光催化技术的实际应用有一定的指导意义。