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在众多半导体催化材料中,TiO2具有催化活性高、氧化能力強、及光稳定性高等特性,成为最常用的一种半导体催化材料。随着世界范围内环境问题的日益严重,利用TiO2光催化剂进行环境净化已经引起了广泛的重视。当前,TiO2光催化剂的应用主要集中在水和空气的净化和处理。然而,传统粉体TiO2光催化剂在应用中存在许多缺点,如反应过程中必须搅拌、反应后催化剂难于分离和回收等。TiO2薄膜光催化剂可以克服这些缺点并拓展其工业用途,如用作抗菌陶瓷釉面砖、自洁净玻璃等。目前用作催化剂的TiO2薄膜大多数采用溶胶-凝胶法制备,虽然这种成膜方法比较成熟,可以应用在生产中,但其也具有一定的缺点,主要是所制备薄膜必须经过后期热处理工艺才能具有光催化性能,因此限制了TiO2光催化薄膜的应用范围。为了解决溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜需经过热处理这一缺点,本论文利用直流脉冲磁控溅射方法在室温下制备TiO2薄膜,并用X射线衍射(XRD)测试了TiO2薄膜的晶体结构,用原子力显微镜(AFM)测试了TiO2薄膜的表面形貌,用紫外-可见光谱(UV-Vis)测试了TiO2镀膜玻璃的透光率及TiO2薄膜对甲基橙溶液的降解效率。通过上述表征方法,研究直流脉冲磁控溅射法制备工艺、TiO2薄膜微观结构及表面形貌等对其透光性、光催化性能、亲水性能的影响等,结果发现:1.制备TiO2薄膜时,在其他条件不变的情况下,随着O2/Ar流量比的增加,薄膜的沉积速率单调降低,TiO2薄膜的结晶质量不断提高,锐钛矿(101)面的衍射峰的强度逐渐增强,TiO2薄膜表面颗粒不断增大,薄膜对水的接触角不断降低,TiO2薄膜的对甲基橙的降解率随着O2/Ar比例的增大先增大后减小,在O2/Ar比例为6/14时TiO2薄膜的对甲基橙的降解率取得最大值,为29.32%(退火前),因此在制备具有光催化活性的TiO2薄膜时,O2/Ar比例不宜过大;2.制备TiO2薄膜时,在其他条件不变的情况下,随着真空室内工作压强的增加,TiO2薄膜的沉积速率单调降低;平均透过率随着工作气压的增大。在本实验范围内(0.5～1.4pa),工作气压的增大,能够提高TiO2薄膜的结晶质量,随着工作气压的增大,锐钛矿(101)面的结晶性变好;同时当溅射气压较高时,TiO2薄膜结构疏松,表面粗糙,比表面积增大。多孔结构使薄膜的光电化学反应面积增大,吸附水能力增强,因此对甲基橙的降解率增强,TiO2薄膜对甲基橙的降解率随工作气压的升高而增大,且TiO2薄膜的亲水性也随工作气压的升高而变好。