本文主要研究掺杂SiO₂和V₂O₅对纳米TiO₂薄膜超亲水性和光敏性的影响。论文首先综述了纳米复合材料和纳米TiO₂的应用,对目前的一些纳米复合材料的制备方法进行了分类。详细阐述了TiO₂薄膜超亲水性的影响因素、亲水机理、特点和应用,并总结了提高超亲水性和光敏性的手段,最后提出了自己的研究方向和思路。 论文中以溶胶-凝胶法结合浸渍-提拉技术制备了TiO₂薄膜、SiO₂-TiO₂和V₂O₅-TiO₂复合薄膜和复合粉末,结合X射线衍射仪（XRD）,高分辨扫描电镜（HRSEM）、原子力显微镜（AFM）和热失重-差热（TG-DTA）对薄膜进行表征,建立结构与亲水性的关系。 针对不同的体系,作者通过对文献和现有分析手段的研究设计了一系列的实验。研究发现,对于SiO₂-TiO₂复合薄膜,SiO₂的加入能够抑制TiO₂锐钛矿晶型向金红石晶型的转化,并且抑制TiO₂锐钛矿型晶粒的生长。复合薄膜的亲水性跟晶粒粒径有关,在TiO₂具有一定绝对含量的条件下,晶粒越小越有利于薄膜的亲水性;对于V₂O₅-TiO₂复合薄膜,V₂O₅的引入对TiO₂晶粒大小以及晶型转化的影响类似于SiO₂的引入,都能抑制锐钛矿晶型向金红石晶型的转化,并且抑制TiO₂锐钛矿型晶粒的生长。此外更重要的是,V₂O₅的引入拓展了TiO₂薄膜的光谱响应,V₂O₅-TiO₂复合薄膜在太阳光的照射下,也能展现出良好的亲水性能,接触角从照射前的35°左右下降到8°左右,而单纯的TiO₂薄膜在太阳光的照射下,其接触角却几乎不变,随着钒添加量的增加,接触角总体上呈现下降趋势;对于光敏化机理的研究,V₂O₅-TiO₂复合薄膜具有可见光响应的特性主要是由于V₂O₅的掺杂在二氧化钛的能带中引入钒的3d能级,从而使光响应波长从紫外光向可见光的方向移动,并且由于V₂O₅是窄禁带半导体,与TiO₂宽禁带半导体相复合,也能够提高电荷分离效率,扩展TiO₂的光谱响应。 论文最后总结论文工作的同时,提出了论文没有解决的问题,为以后TiO₂薄膜亲水性和光敏化更进一步的研究工作明确了方向。