中文摘要：

多孔TiO2薄膜具有优良的化学稳定性和生物相容性，其催化活性高、光氧化性能好、价格低廉，被认为是最具应用潜力的半导体光催化材料，关于它的研究一直是本领域的热点之一。本研究针对当前光催化TiO2薄膜制备中存在的问题，利用溶胶－凝胶法制备了具有三维连续网络结构、三维大孔以及三维多级孔结构的TiO2薄膜。同以往研究不同之处在于，本研究获得的TiO2薄膜由于具有独特的三维多孔结构，使薄膜在保持较高的比表面积同时，又有利于有机污染物在薄膜中的扩散；薄膜中由于具有连续的TiO2骨架，因此有利于电子的传输，从而提高薄膜的光催化能力。本研究中，薄膜的结构强烈依赖于溶液组成，在溶液组成确定的前提下，即使镀膜速度、溶液温度、环境湿度在一个相对宽的范围内变化，多孔TiO2薄膜的结构基本上不发生变化，具有较高的重复性。系统研究了溶胶组成、镀膜工艺、热处理制度、有机成孔剂等对薄膜结构的影响规律，建立了薄膜结构与反应条件之间的关系。通过对薄膜形成过程的研究，揭示了薄膜形成机理，实现了薄膜结构的可控。研究了TiO2薄膜的光催化性能及其与薄膜结构之间的联系，为设计和制备具有高光催化活性的TiO2薄膜奠定了基础。