催化科学是解决能源与环境问题的一种有效途径。光催化一般为非均相催化,粉体TiO₂作为最常用的一种光催化剂,具有较高的催化活性及高的稳定性,但是其难以回收分离的缺陷限制了进一步应用,需要对其进行固定化研究,膜层光催化剂应运而生。传统的膜层催化剂制备方法,常存在着活性组分不易掺杂、掺杂后与基体结合不牢固等缺点;等离子体电解氧化法是另一种新型的催化膜制备方法,该方法操作简单,绿色无污染,通过对电参数的调节可以实现对特定活性组分掺杂,且掺杂的活性组分原位生长,与基体结合良好,在膜层催化剂制备领域有着很好的应用前景。采用市售商业纯钛（TA1）为基体材料,通过等离子体电解氧化技术,在基体表面制备出改性TiO₂光催化薄膜,对不同制备工艺条件下薄膜的特性进行了表征,探究薄膜对水溶液中亚甲基蓝催化降解性能,还研究了水热处理对WO₃/TiO₂膜层的影响。研究结果表明,膜层制备工艺参数对制得的薄膜特性有着很大的影响。通过对膜层制备过程电参数的调节,能够获得掺杂不同元素含量及掺杂比例的改性TiO₂薄膜。随着反应电压的升高及反应时间的延长,制得的膜层中活性组分W:Zn比例由7.22下降到2.26。升高膜层制备过程反应电压及延长反应时间,都能够提高膜层中活性组分的掺杂量,掺杂的元素均匀分布在膜层中。Zn O掺杂后,膜层吸光度峰值变高,在光照下更加容易被激发。光催化降解亚甲基蓝实验,表明ZnO的掺杂提高了膜层的催化性能,与未掺杂ZnO的WO₃/TiO₂膜层相比,催化效果提高了24.7%。随着反应电压的升高及反应时间的延长,制得的膜层光催化性能也进一步改善。经过叶绿素铜钠溶液水热处理后的WO₃/TiO₂膜,表观形貌发生明显变化,在原来WO₃/TiO₂膜层表面生成条状或片状结构薄层,且均匀分布在WO₃/TiO₂膜层表面。X射线衍射光谱表明,经过水热处理后,膜层中锐钛矿相TiO₂结晶性变好,水热处理温度的升高能进一步改善膜层结晶性能。紫外可见漫反射光谱测试结果显示,膜层在波长大于400 nm的光谱区域出现了吸收峰,随着水热处理温度的上升,吸收峰峰值先升高后降低,在水热处理温度为140℃时吸光度达到最高。