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本文采用水热法制备了锐钛矿型TiO2纳米线结构,并将其与商品TiO2(P25)粉末混合,制备了白色的混合浆体薄膜,以此为前驱物,采用溶胶-凝胶法在不锈钢基底上制备了TiO2薄膜,在此基础上,又分别制备了TiO2、ZnO单膜以及ZnO/TiO2和TiO2/ZnO双层复合薄膜。制备参数通过设计正交试验进行优化。分别研究了各个水热参数对所制得的TiO2纳米线的结构形貌的影响,采用正交试验,找出了各反应物的配比对所制得的TiO2薄膜的性能的影响,获得了薄膜制备的优异的反应物配比,通过掺杂ZnO制得双层复合薄膜,分别比较了TiO2,ZnO单膜,以及ZnO/TiO2,TiO2/ZnO双层复合薄膜的性能优异。提出了一种改进TiO2光催化性能及提高其对太阳光利用率的有效方法。采用粉末X射线衍射仪(D/MAX2200),HITACHS4800场发射扫描电子显微镜,以及一系列光电性能测试的方法对TiO2纳米线结构和薄膜结构进行了表征。对水热反应参数的研究表明:TiO2(P25)粉末在NaOH溶液浓度为10mol/L,水热反应温度为180℃,水热反应时间为24h时的条件下发生水热反应以后,获得的纳米线的产物形貌最优,在水热反应以后经过酸洗、烧结过程以后,就可以得到锐钛矿型的具有大的长径比的TiO2纳米线结构。且选择这种晶型、尺寸最佳的纳米线试样与煅烧后的TiO2(P25,空气氛450℃煅烧30min)粉末在水与乙醇溶液的混合溶液中均匀混合,制成的白色浆体在不锈钢基底上刮涂成膜后,表现出了优异的光电性能。对正交试验的研究结果表明:当反应物前驱体钛酸正四丁酯,溶剂无水乙醇,络合剂二乙醇胺的配比为20:40:30时,所制得的TiO2薄膜的光电性能最好,说明在此配比下,钛酸正四丁酯在溶剂无水乙醇中水解比较充分,活性单体聚合效率高,制得的TiO2薄膜结构性能优异。对掺杂ZnO的双层复合薄膜的研究表明:双层复合薄膜的光电性能优于TiO2,ZnO单膜,TiO2/ZnO双层复合薄膜的性能优于ZnO/TiO2双层复合薄膜。这说明,通过添加入其它的半导体材料与TiO2纳米材料复合,可以优化TiO2纳米材料的光电催化性能,提高二氧化钛对光能的利用率。