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二氧化钛是一种重要的半导体材料,具有较高的化学稳定性、热稳定性、无毒、超亲水性等优点,被广泛应用于太阳能电池、光催化、自洁玻璃、防晒霜、涂料等领域。在合成TiO2的众多方法中,离子注入由于具有可控的注入能量以及注入剂量而得到广泛应用,尤其是Ti离子和其它金属/非金属离子顺次注入不仅能够在基底表面合成TiO2,而且有望实现TiO2的可见光响应,增强太阳光辐照下的光催化效率。本论文采用Zn和Ti离子单注入或顺次注入SiO2基底结合后续退火处理的方法合成纳米材料,并借助于多种分析测试手段详细研究了后续退火处理后纳米材料的结构、表面形貌以及光学性质。注入的样品主要有:采用能量为70 ke V,剂量分别为1×1016,3×1016,6×1016 ions/cm2的Zn离子注入到无定形SiO2中,随后注入能量为45 keV,剂量固定为1×1017 ions/cm2的Ti离子;同样条件下制备了仅有Zn离子或Ti离子注入的样品,其注入剂量分别为6×1016ions/cm2和1×1017 ions/cm2。主要研究内容及结果为:（1）对比Ti离子单注入样品,研究高温氧气氛下退火后Zn离子预注入对形成纳米材料的结构、表面形貌、光吸收性质等方面的影响。结果表明,氧气氛下退火后,Ti离子单注入样品中形成的是结晶质量较高的金红石相TiO2,其吸收带边位于380 nm左右;而Zn离子预注入样品中形成的是尺寸较大的TiO2纳米棒,其吸收带边红移至450 nm左右,且表现出较强的可见光响应,同时还观察到无定形Si O2结晶现象。（2）选取Ti离子单注入样品及较低剂量Zn离子预注入样品（1×1016ions/cm2）,重点研究了氮气氛下高温退火合成纳米材料的结构,形貌以及光吸收性质,结果发现两种样品形成的均是金红石相TiO2,它们在结构、形貌以及光吸收性质上无明显差异。（3）选取较高剂量Zn/Ti离子顺次注入样品及Zn和Ti离子单注入样品,研究了氧气气氛低温退火形成ZnO-TiO2复合材料的光吸收与光致发光性质。结果表明,在较低温度退火处理过程中,单Ti离子注入样品形成的是无定形TiO2,无明显的光致发光现象;Zn和Ti离子顺次注入样品在380 nm有较强的光致发光现象,发光强度高于单Zn离子注入样品。