在光学仪器和光电转换器件中，由于光在表面发生反射，对仪器的工作产生了一系列负面影响，诸如降低光学系统中的光通量、影响显示器的显示效果、降低太阳能电池的光电转换效率和影响成像的清晰度和对比度等。因此，光学材料表面的减反成为亟需解决的实际问题。通常在光学元件表面涂覆减反薄膜可以在一定程度上解决或缓解这些问题。减反膜又称增透膜，利用光学上薄膜的干涉相消原理，减少光学器件表面不必要的反射，提高其在工作波长或波段内的可靠性和稳定性，并且增加光线的透过率。减反射薄膜在光学器件、太阳能电池及介电材料等众多领域均具有重要的应用价值和发展前景。　　另一方面，由于现代工业与城市建设的高度发展，导致较为严重的空气污染。其中大量存在的粉尘粒子在潮湿环境中和静电作用下，很容易在固体材料表面附着。空气污染不仅严重影响人们的生活和健康，同时加剧了建筑玻璃幕墙的污染，削弱了光电器件对太阳能的高效利用。传统的采用表面活性剂的清洗方法不仅耗费大量的人力、财力和物力，加重生态环境污染，而且需要反复进行，消耗大量的水资源，治理效果却并不显著。因此，在保证光学器件表面薄膜减反性能的前提下薄膜表面的自清洁作用也显得同样重要。　　本论文正是基于以上的思路，采用一些简单新型的方法，设计制备出高强度、超亲水自清洁、减反增透自清洁机械性能良好的多功能薄膜，具体研究成果如下:　　1.由气相刻蚀法在玻璃上制备多功能表面　　通过H2SiF6基气相刻蚀法制备了具有可控减反增透和浸润性的多孔玻璃表面。采用自制的反应器，刻蚀反应可在低温下平稳进行。刻蚀后的玻璃具有宽光谱增透的性能，最高透光率可达99.0％。耐磨测试表明刻蚀玻璃具有良好的机械性能。两个月的户外测试表明玻璃具有良好的透光率稳定性。除此之外，氧等离子体处理后玻璃具有良好的防雾性能，可应用于高湿度或水下户外环境中。　　2.刻蚀法与浸涂法结合制备多功能的薄膜　　首先，采用H2SiF6基气相刻蚀法制备减反射薄膜。然后，采用浸涂法分别提拉一层20nm SiO2纳米粒子和一层酸性SiO2溶胶。煅烧后，制备的薄膜具有良好的透光性、超亲水和防雾性能，同时具备良好的机械性能。涂覆复合薄膜后的玻璃在400-1200 nm和1200-2500 nm波长范围内的最大透光率分别为98.4％和96.1％。与玻璃基底相比，在300-2500nm波段平均透光率提高了5.0％。　　3.浸涂法制备多功能双层介孔SiO2/TiO2复合薄膜　　通过浸涂法制备了多功能的双层介孔SiO2/TiO2复合薄膜。所制备的SiO2/TiO2复合薄膜具有良好的减反增透和自清洁性能。复合薄膜在620 nm波长处最大透光率为96.9％。在硅太阳能电池光电转换的主要波段450-1100 nm平均透光率提高了4.8％。所制备的SiO2、TiO2和SiO2/TiO2薄膜均为超亲水，而复合薄膜的超亲水性具有最好的耐久性，可维持60天以上。长时间的暗室储存下复合薄膜的超亲水性逐渐消失，紫外光照下可恢复其超亲水性至接触角为1.9°，显示了其良好的自恢复性。Taber耐磨测试、砂冲测试和尼龙擦洗测试显示薄膜具有良好的机械稳定性。　　4.浸涂法制备多功能双壳层空心SiO2/TiO2复合薄膜　　设计和合成了双壳层空心SiO2/TiO2纳米粒子并将其作为基础粒子制备了多功能复合薄膜。通过调控孔隙率和薄膜结构，涂覆复合薄膜的基底在532nm处获得最大透光率99.4％,在可见区域的平均透光率为98.5％。复合薄膜具有良好的超亲水自清洁、防雾和耐久性。TiO2还可作为粘结剂提高了薄膜的机械强度，胶带测试和擦洗测试后薄膜均能保持良好的透光率。此外，复合薄膜还具有良好的抗湿热性能。