本文综述了TiO₂薄膜的光催化和亲水性的研究背景、光催化的作用机理及TiO₂的超亲水性等方面的内容,并对有机敏化、无机改性对TiO₂催化剂光催化性能的影响进行了介绍。在此基础上,确定以金属酞菁敏化TiO₂薄膜光催化剂和氮掺杂TiO₂薄膜光催化剂为研究方向。 金属酞菁敏化TiO₂薄膜光催化剂,以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂,通过元素分析、NMR、UV—Vis等测试手段,成功制备了纯净的金属酞菁染料的DMSO溶液;采用溶胶凝胶、提拉镀膜及有机染料浸渍等技术,制备了金属酞菁敏化TiO₂光催化剂,分析研究了双核金属酞菁敏化TiO₂的光催化性能及电子转移机制,并与单核金属酞菁敏化TiO₂的光催化性能进行了比较。通过本研究,初步掌握了各种薄膜材料浸渍纯净酞菁染料简便易行的工艺,同时也从实验上验证了双核酞菁敏化TiO₂的光催化效果跟双核结构中两中心离子的电子转移效率有关的推测,为后继利用金属酞菁敏化TiO₂及其它光催化材料提供了可靠的实验基础。 此外,本文应用溶胶凝胶方法制备了TiO₂薄膜,将制得薄膜在氨气气氛下热处理,通过EDS表征,成功将氮掺入薄膜中,制得了TiO_2-xN_x薄膜。在制备TiO₂薄膜过程中,选用不同的预制温度（180℃,400℃,500℃）,每种预制温度制三个薄膜样品,氨气气氛下热处理温度分别为400℃,500℃,600℃。为了比较薄膜样品对可见光的利用率,本研究将光源450nm以下的光滤掉,对薄膜进行光催化降解实验,得到了TiO₂薄膜的光催化效率是随着氮的掺入量的增加而呈现出先增加再加少的趋势。并发现经过500℃预制,氨气气氛下热处理温度为600℃的条件下制得的薄膜光催化性能最优,对甲基橙的降解率可达4.3%,且紫外光照射后薄膜的接触角达到0度,表现为超亲水性。