TiO₂是一种重要的无机功能材料,具有独特的物理和化学性能,近年来引起了人们的广泛关注。锐钛矿相本征TiO₂的禁带宽度为3.2eV,其对波长小于387.5nm的紫外光就有较强的吸收,是很有潜力的紫外化感器材料。本文对纳米技术、纳米TiO₂的物理化学性质、TiO₂纳米晶和TiO₂薄膜的制备进行了综述,制备了纳米TiO₂,并对纳米TiO₂薄膜在光电转换方面的应用进行试验研究。 纳米TiO₂粉体的制备工艺很多,其中以化学方法因其所用的设备简单而被广泛选用。可以合成TiO₂的原料也很多,常用的有TICl₄和C₁₆H₃₆O₄Ti,其中以TiCl₄为原料的制备方法因为价格低廉,深受人们的青睐。本论文以TiCl₄为原料,采用水解法和溶胶-凝胶法合成了纳米TiO₂粉体。以TiCl₄和C₁₆H₃₆O₄Ti溶胶为前驱体,分别采用旋转-涂覆法和浸渍-提拉法制备了纳米TiO₂薄膜。 TiCl₄水解法制备的纳米TiO₂粉体失重率低、热稳定性好,低温下即有锐钛矿相TiO₂生成,400℃下焙烧的粒径小于10nm。TiCl₄溶胶-凝胶法制备的纳米TiO₂粉体,粒径较大,在800℃左右开始发生锐钛矿相-金红石相的相变,1000℃时完全变为金红石相。 以TICl₄为通过旋转.涂覆法制备的纳米TiO₂薄膜,表观为白色不透明膜,而以C₁₆H₃₆O₄Ti为前驱体选用浸渍-提拉法制备的薄膜为无色透明膜。纳米TiO₂薄膜的焙烧温度过低时晶型不完整,焙烧温度过高时,颗粒生长导致颗粒间隙减少,从而降低光电流。纳米TiO₂薄膜过厚,将增加光生电子和空穴的复合几率,也会降低光电流。试验发现以C₁₆H₃₆O₄Ti为前驱体选用浸渍.提拉法制备的纳米TiO₂薄膜经过400℃焙烧1h具有最佳的光电流。香豆素染料敏化可以有效增加光电流。