自TiO2半导体材料的光催化特性被发现以来,研究人员对TiO2多功能材料的研究在不断深入。研究人员为了提高TiO2的应用效率进行了大量试验和理论方面的研究工作。在本文中我们采用电子束蒸发技术在高真空条件下,硅衬底上制备出了TiO2薄膜,并研究了不同环境对TiO2薄膜在微观结构和光学特性等方面产生的影响和光催化效率的变化。据X射线衍射图,样品呈现出锐钛矿相并具有良好的结晶度。同时,可知,氧气退火气氛有利于杂质相Ti2O3的减少。扫描电镜图像显示,TiO2薄膜表面组成均匀致密的球形纳米颗粒。此外,我们通过X射线衍射图发现,氧气气氛退火样品的结晶度高于空气和氮气气氛退火的样品。从实验得到的氧气气氛退火样品的带隙能量为2.98 e V。光催化降解实验表明,空气、氮气和氧气气氛退火样品的降解率分别为1.6%、4.6%和4.8%,表明退火气氛对电子束蒸发法制备的样品在亚甲基蓝溶液中的降解率有较小的影响。在550℃退火温度下,氧气气氛是提高TiO2薄膜光催化效率的适当的退火环境。实验的结果表明,随着退火温度的升高,样品颗粒明显变大。空气和N2退火的样品出现了杂质峰,随着退火温度的升高和O2退火条件下,杂质峰强度逐渐降低。相同气氛退火样品的结晶度随退火温度的升高而优化。总之,在这些退火温度下获得带隙能为较低的样品优选退火气氛为空气气氛。在这些退火气氛下获得带隙能为较低的样品优选退火温度为750℃的退火温度。在本工作中,我们研究了退火温度对TiO2/云母薄膜的表面形貌、晶体结构和光学性质的影响和应力对光催化效率的影响。研究结果表明,随着退火温度的升高,晶粒尺寸变大,薄膜的带隙能变小。我们同时做了TiO2/云母薄膜受压力影响和自然状态下的光催化降解实验。实验结果为:没有压力影响时,在600℃,650℃,和700℃温度下退火薄膜的降解率分别为8.56%,5.78%和2.39%;受压力影响之后,在600℃,650℃,和700℃温度下退火薄膜的降解率分别为8.79%,6.89%和3.28%。实验结果表明,受压力影响的样品降解率大于自然状态下的样品降解率,退火温度650℃下受压力影响的样品降解率的提升程度大于600℃和700℃下受外力影响的样品降解率的提升程度,说明应力对薄膜光催化降解率的提高有一定的促进作用。