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废水废气等有害物质严重威胁环境和人类身体健康。作为一种常用的半导体材料,二氧化钛(TiO2)在光催化降解有害物质方面发挥着独特的作用。本文采用水热的方法在不加入有机模板剂的条件下制备中孔TiO2及铈掺杂TiO2。用XRD、BET、SEM、UV-vis漫反射吸收光谱等手段对制备的TiO2进行了表征。采用甲基橙模拟废水,以紫外光为光源,测试了所制备TiO2的光催化性能。首先系统考察了制备条件(钛酸丁酯、水、乙醇、尿素、硫酸铵、乙酰丙酮的配比以及晶化时间、晶化温度、焙烧温度等)对TiO2结构及光催化性能的影响。当n(钛酸丁酯)：n(水)：n(乙醇)：n(乙酰丙酮)：n(尿素)：n(硫酸铵)=1.6：73.3：27.2：1.0：8.8：1.0时,制备的TiO2比表面积可以达到325m2／g,即使在450℃焙烧后比表面积也可以达到190 m2／g,而且具有中孔的特性,孔径集中分布在10 nm。孔径最可几分布随制备条件的变化而变化,在6-11nm不等。实验中发现：钛源水解过程对最终的TiO2活性具有显著的影响,钛酸丁酯、水、乙醇的比例合适时才能得到活性较好的TiO2。乙酰丙酮的加入对TiO2最终的形貌具有决定性的影响,由SEM图可以看出,乙酰丙酮的加入量适中(乙酰丙酮与钛酸丁酯的摩尔比为2：3)时制备的TiO2外观上为球状颗粒,且颗粒分布均匀,粒径为1.2μm左右。加入尿素可以有效提高TiO2的比表面积,且钛酸丁酯与尿素的摩尔比达到1：5.5后随着尿素量的增加,比表面积保持在125 m2／g左右。硫酸铵的加入也可以提高TiO2的比表面积,而且随硫酸铵的增加,比表面积有所增加。尿素和硫酸铵的加入影响到TiO2的结构和形态,因此对TiO2最终的活性有一定的影响,在本论文采用的实验条件下,尿素和硫酸铵的加入存在一个最佳值。XRD表明水热法制备的TiO2具有很强的锐钛矿型稳定性,即使在800℃的高温焙烧下也只有4%左右的金红石型生成。与P25相比,制备的TiO2吸光范围向可见光有一定的移动,活性测试也表明根据优化条件所制备的TiO2光催化活性达到47.8%,比DegussaP25高10%。以硝酸铈铵为铈源用水热的方法制备了铈掺杂TiO2。XRD结果表明450℃焙烧时,m (CeO2)/m (TiO2)在0-10%范围内变化时制备的铈掺杂TiO2都未出现CeO2的特征峰,仍然是锐钛矿型TiO2,这表明CeO2未进入TiO2的晶格,而是以高分散的状态分布在TiO2表面。活性测试表明：铈掺杂的TiO2对甲基橙有一定的降解能力。采用水热和沉淀的方法制备了二氧化铈,XRD结果表明,制备的二氧化铈具有明显的立方萤石晶型。