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TiO2薄膜具有光催化和超亲水两大自清洁性能，在建筑，医学仪器和交通工具等方面有广泛的应用。TiO2禁带宽度为3.2 eV，只能吸收波长≤387 nm的紫外光，因此，如何拓展TiO2薄膜的受激发光范围成为众多研究者的研究热点。 通过非金属或金属离子掺杂能够有效的拓宽TiO2的光响应范围，本文通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)表征TiO2薄膜在300～700nm的吸光度，利用接触角测定仪(CAM)测定薄膜水接触角的变化。另外，通过在紫外光照射下TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的催化效率表征薄膜的光催化性能变化。论文主要分为以下三个研究要点: 第一部分，通过对TiO2、PdO/TiO2、SnO2/TiO2、NiO/TiO2和SnO2/SiO2/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光降解效率研究复合不同能带结构类型的金属氧化物对TiO2光催化性能的影响，探索金属氧化物与TiO2的能级匹配及其协同规则。实验结果表明:复合薄膜中金属氧化物的价带和导带电位都应高于TiO2的价带和导带电位，使TiO2的价带电子易被激发迁移到金属氧化物的导带上，空穴则留在TiO2的价带上，这样的能带结构匹配才能够实现电子和空穴的更有效分离，降低复合几率，从而能够较大程度地提高复合材料的光催化效率。 第二部分，针对粗糙度致超亲水和光诱导致超亲水存在的不足之处，本文制备出粗糙度与光协同效应致超亲水薄膜。使用溶胶-凝胶法制备的TiO2、 SiO2/TiO2、SnO2/TiO2、NiO/TiO2、SiO2/SnO2/TiO2薄膜在黑暗中放置60 d后仍能保持超亲水性能。使用波长为365nm的紫外光照射后，薄膜恢复超亲水性能。 第三部分，贵金属单质掺杂能极大的增加TiO2薄膜的光催化性能，文章研究Ag、Au和Pt三种贵金属掺杂TiO2薄膜的光催化效率和催化机理。计算结果表明，贵金属Ag、Au和Pt的掺杂使TiO2禁带宽度发生改变。贵金属单质能够在TiO2中形成捕获电子的掺杂能级，抑制空穴与光生电子的复合以此极大的提高TiO2薄膜的光催化能力。此外，由于电子积累造成费米能级负移，使薄膜具有更强的还原能力。