二氧化钛作为一种广泛应用于各个领域的热门材料,其优点有无毒无害,性质稳定,低价易得,绿色环保,性能优异等等。但在光催化的研究中,由于二氧化钛材料本身的局限性,导致其对太阳光的利用率并不高。二氧化钛光催化剂的光催化性能只能在紫外光下体现,这制约了二氧化钛材料在光催化研究领域的发展。本文通过模板法和溶胶凝胶法,成功制备出三维有序的介孔二氧化钛微球阵列光子晶体薄膜,并对其进行贵金属沉积的改性,有效提高了二氧化钛材料在可见光下的光催化性能。主要的工作如下：利用无皂乳液聚合法,通过控制聚合反应时的温度,合成尺寸均一,单分散性良好的聚苯乙烯(PS)胶体球。以此作为模板,通过一步共组装PS胶体球和二氧化硅前驱液,合成不同孔径的高质量二氧化硅反蛋白石模板。向二氧化硅反蛋白石模板填充含有介孔结构导向剂P123的二氧化钛前驱液,通过陈化和煅烧,得到不同粒径的三维有序介孔二氧化钛微球阵列光子晶体薄膜。由于光子晶体结构的特性,以及介孔所带来的比表面积的增加,使这种二氧化钛材料的光催化性能得到了大大提高。通过化学还原法,利用硼氢化钠作为还原剂,在二氧化钛前驱液中沉积贵金属纳米颗粒,可以最终制得贵金属沉积的三维有序介孔二氧化钛微球阵列光子晶体薄膜。选取的贵金属有Pt和Au两种,初始模板粒径为330 nm。得到的Pt-TiO2材料的Pt颗粒的平均粒径是5 nm,分布较均匀。XPS显示,Pt元素在Pt-TiO2材料中以单质Pt存在。光催化性能测试结果表明,沉积贵金属Pt后的介孔二氧化钛材料在可见光下对有机染料罗丹明B的降解率有明显的提高。最佳的Pt沉积量为0.4wt%,对罗丹明B的降解率为73%。制备得到的Au沉积改性的二氧化钛材料,Au纳米颗粒的平均粒径是7 nm。XPS显示,Au元素在Au-TiO2材料中以单质Au存在。光催化性能测试结果表明,最佳的Au沉积量为0.4wt%,对罗丹明B的降解率为88%。而沉积Au以后对介孔二氧化钛微球阵列材料在可见光下的光催化性能提升要优于Pt,同样为最佳沉积量的0.4wt%,可见光下对罗丹明B的降解率提高了15%。