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纳米介孔氧化钛材料由于其具有高比表面积、化学稳定、无毒以及高生物相容性等特性，使得其在光催化、光电、生物医药等领域受到人们普遍的关注。但是早期报道制备的纳米材料主要以粉末状颗粒形式存在，TiO2粉末粒子易于流失，并且悬浮相TiO2不容易回收利用;由于粉体催化剂粒子间的相互遮蔽，因此遇到光照射的催化剂颗粒数目变少，从而削弱了光催化活性;不方便对催化剂表面进行改性并做成不同形状的纳米器件;而把粉体材料制成薄膜不仅有利于器件的小型化、轻量化和集成化，而且常常由于纳米尺寸效应的存在而具有与粉体材料明显不同的性质，能够获得介孔TiO2粉体材料表面缺失的微观信息。 本课题组前期在TiO2晶须制备调控方面已开展了大量研究:以K2Ti2O5晶须为前驱体，制备出Anatase/TiO2(B)介孔双晶TiO2晶须，并在此基础上，制备了不同TiO2(B)含量，不同表面结构的介孔TiO2晶须，随后开展了储锂、电催化、生物传感等大量的应用研究。 目前制备介孔TiO2膜大多基于模板剂或表面活性剂法，然而模板剂昂贵，不易脱除，影响材料本身的生物相容性，本文将以课题组制备介孔TiO2晶须为基础，探讨以二钛酸钾为前驱体、非模板剂法制备介孔TiO2膜的工艺，并初步调控介孔TiO2薄膜中TiO2(B)的含量和几何结构。主要研究内容与结论如下: 1.以K2Ti2O5薄膜为前驱体，采用溶胶凝胶法，结合后续的水合、离子交换等过程制备介孔TiO2膜，通过Raman、FESEM和AFM等手段详细地研究了该制备过程。研究结果表明，水合过程中以饱和氯化钙溶液作为水合溶剂，可获得表面充满丰富介孔结构的氧化钛膜，在玻璃基底上成膜会影响Anatase晶相的出现，焙烧过程升温速率过快会导致裂纹的产生，温度的变化对介孔TiO2膜的形貌及孔结构有很大的影响。 2.以非平衡热力学界面传递理论为指导，通过水合温度和湿度来调控化学位和界面传递阻力，从而获得不同TiO2(B)含量、不同物理几何结构的介孔TiO2膜。CaCl2溶液浓度升高时，水扩散蒸汽压降低，引起TiO2(B)含量的升高和孔径的增大。水合温度升高时，孔径随之增大，当温度过高时，在较低的CaCl2溶液浓度条件下，会发生直接离子交换反应，使得TiO2(B)含量降低的同时，孔径也随之减小。 3.以不同TiO2(B)含量和形貌结构的介孔TiO2膜来进行光电性能的测试，然后以它们为载体，制备SERS基底，考察不同晶型结构的介孔TiO2膜作为基底的SERS性能。结果表明，含TiO2(B)质量分数为39.4％的介孔TiO2膜光电性能较好，拉曼增强效果也最好。