纳米晶TiO₂多孔薄膜作为重要的半导体材料,其光电化学性质研究已得到人们的广泛关注。本课题制备出了有序大孔TiO₂薄膜光子晶体,为开发具有良好带隙特性的光子晶体做出了贡献。光子晶体是一类具有优越性质的特殊材料,其中的反蛋白石光子晶体结构由于其多孔的结构具有一般纳米TiO₂所不具备的光学特性。本文首先采用无皂乳液聚合方法制备出单分散聚苯乙烯（PS）微球。利用正交试验优化实验条件,得出PS最佳制备方案:单体浓度为1.19 mol/L,引发剂浓度为26.6 mmol/L,聚合时间为10 h,碳酸氢钠质量为0.10 g。其次采用自组装方法制备出PS胶体晶体模板,并以钛酸丁酯、无水乙醇、冰醋酸以及去离子水为原料通过溶胶-凝胶法制备前躯体溶胶,采用浸渍-提拉法制备出具备有序大孔结构的纳米晶TiO₂薄膜。利用X射线衍射（XRD）对样品进行了成分分析,并计算了晶粒尺寸;采用扫描电子显微镜（SEM）对样品结构和形貌进行分析和表征;利用拉曼光谱（Raman）分析样品的振动模式;利用紫外-可见（UV-VIS）吸收光谱分析样品的光学性能。最后结合表面光伏（SPV）和光声（PA）技术对样品光电特性进行了研究。结果表明:少量残留模板剂对多孔TiO₂薄膜有着双重作用的影响。一方面,少量残留模板剂的存在,破坏了多孔TiO₂薄膜反蛋白石结构的完整性,使其作为光子晶体在某些应用领域受到制约;另一方面,少量残留模板剂的存在,使得多孔TiO₂薄膜的表面光伏特性发生了变化,表现在光伏响应范围的拓宽与强度的增加。