作为一种半导体氧化物，二氧化钛具有无毒、价廉、性质稳定、催化活性高等一系列优点而在光催化降解污染物、光解水制氢、传感器及染料敏化太阳能电池等方面都有广泛的应用前景。但由于其禁带较宽，只对能量较高的紫外光有响应而不能充分利用占55％可见光光谱的太阳光，这在很大程度上限制了它的实际应用。因此，通过掺杂的能带工程来降低TiO2的禁带宽度并将其光响应范围拓展至可见光区是在科学与技术上均有意义的研究。　　本论文以钛酸四正丁酯为前驱体、无水乙醇为溶剂、聚乙二醇2000为模板剂、二乙醇胺为抑制剂，采用溶胶凝胶结合垂直提拉法在普通载玻片上成功制备了不同摩尔比Cu掺杂（0、0.5、1、3和5%）的二氧化钛介孔薄膜。通过热重-差热分析仪（TG-DTA）、傅立叶转换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜镜（SEM）、拉曼光谱仪（Raman）、光致发光光谱仪（PL）等对所制样品的微观形貌、物相成份、光致发光性能及光响应性能进行了较为系统的表征。在此基础上，着重分析了Cu掺杂对氧空位点缺陷及光电子传输性能的影响。　　试验结果表明，样品在450℃煅烧可完全去除有机物模板剂并且不破坏介孔结构，掺Cu使得锐钛矿相和金红石相的相变温度降低。相比较，Cu掺杂对膜表面形貌、颗粒尺寸的影响不大，薄膜表面平整，掺 Cu量为1%和3%时膜层致密且没有收缩干裂现象发生。煅烧后产物为锐钛矿相和少量金红石相的混合物，颗粒尺寸在18nm左右。掺Cu后金红石相含量增加，这是由于掺杂后产生了大量氧空位，为相变时晶格离子重排提供了足够空间从而促进了相变发生。这个结果与热重分析中的 Cu掺杂导致锐钛矿相和金红石相的相变温度降低相一致。　　我们在XRD图谱中没有发现与Cu有关的物相，这表明Cu离子可能取代Ti4+或者进入TiO2晶格而形成固溶体。我们观察到高掺杂量样品（Cu含量＞1%）的拉曼峰中开始出现金红石相且峰位出现小幅度红移，这表明氧空位含量随着掺杂量的增加反而有所降低。Cu掺杂未引起新的光致发光现象，但可见光区的激子发光强度急剧降低，表明Cu离子对光生电子的捕获能力要强于氧空位。此外，Cu掺杂量的增加并没有显著地降低发光强度，这说明掺杂量为0.5%时Cu离子对光生电子的捕获能力就已达到极限。Cu掺杂TiO2介孔薄膜在紫外与可见光区的吸收均增强，起始吸收边明显红移。这可能是由于掺Cu后在带隙中引入了新的掺杂能级（Cu2+/Cu+），红移源于电子从掺杂能级向TiO2导带的传输。