TiO<,2>纳米粒子具有优异的光电性质，在光电子器件、环境净化与保护等方面被广泛应用和研究。因此，TiO<,2>纳米粒子的制备及其性质一直是人们研究的热点课题。本文根据半导体材料结构(包括其能带结构、缺陷等)、纳米半导体材料的特性(光学、光催化、光电转换、电学特性等)、纳米TiO<,2>材料的基础理论及其研究方法，对纳米TiO<,2>薄膜的结构和性能进行了研究，其中主要是纳米TiO<,2>的结构特性、亲水特性和光催化性能。本项工作采用溶胶一凝胶法，用旋涂镀膜的方法制备了具有显著结构特点和功能优点的纳米TiO<,2>薄膜。利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜，(SEM)等手段对纳米TiO<,2>薄膜的结构、晶相及其光致亲水性和光催化特性等进行了表征。结果如下： 1．以钛酸丁酯为起始原料制备TiO<,2>薄膜，比较了不同反应试剂、抑制剂对纳米TiO<,2>粒子物理性能的影响，得到了实验的最佳方案和试验试剂的最佳配比。研究了在制备溶胶体系中的影响因素。得到了加水方式，水量，PH值，反应温度，搅拌等各种条件下的最优制备工艺。 2．采用XRD和SEM对纳米TiO<,2>薄膜进行表征。通过分析不同温度下纳米TiO<,2>薄膜的XRD图，得到纳米TiO<,2>的晶型转变趋势和晶粒的变化趋势以及不同晶型的百分含量。计算显示经530℃焙烧后，纳米TiO<,2>晶粒的粒径大小约为40 nm左右，630℃焙烧后TiO<,2>中金红石晶相的含率为C<,R>=73％。 3．薄膜经500 W高压汞灯光辐射后，采用湿润角测定仪测定纳米TiO<,2>薄膜表面与水的接触角，得到在光照两小时左右接触角有最大值，在光照时间小于两小时时，光照时间越长，接触角越大；光照时间长于两小时后，光照时间越长，接触角又越来越小。在500 W高压汞灯光辐射研究其在不同温度下的亲水性能的变化。并探讨了光辐射作用机理及纳米TiO<,2>的光致亲水原理。其结论是：以钛酸四丁酯为起始原料制备的TiO<,2>，在玻璃基板上制备TiO<,2>薄膜，该薄膜在高湿度环境下，用500 w高压汞灯辐射其在可见光区透光率迅速下降，同时薄膜的硬度提高。研究表明初始的薄膜含有大量的羟基和残留未水解的有机基团，在高湿度环境下光辐射促使薄膜的羟基、有机基团脱落和Ti-O-Ti生成，从而使表面硬度显著提高。未经烧结的TiO<,2>薄膜在500W高压汞灯辐射下，薄膜的亲水性能提高，水分子与表面的接触角可达到10°左右。经过在高湿度下光辐射预处理的TiO<,2>薄膜，经430℃烧结后光致高度亲水速度与未经预处理薄膜的速度相比得到显著提高。 4．选用Rhodanline—B(RB)溶液和亚甲基蓝溶液为标准物质考查了TiO<,2>薄膜的光催化活性。并研究了不同温度、薄膜厚度对光催化活性的影响。对RB的降解的结果表明TiO<,2>担载在玻璃基板上不需要烧结而具有良好的光催化活性，而且比其430℃烧结后的催化活性高。说明在较低温度处理下不影响薄膜的光催化性，而高温处理后的薄膜光催化性能明显降低。