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采用溶胶-凝胶法制备了均匀的TiO2薄膜及稀土掺杂TiO2薄膜。通过掺入不同稀土元素及浓度，利用X射线衍射、X光电子能谱、扫描电子显微镜等材料表征方法，研究了掺杂稀土元素对TiO2薄膜微结构、成分、形貌及亲水性的影响。结果表明：在TiO2薄膜中添加适量的稀土元素能细化TiO2晶粒，薄膜的亲水性明显提高。血小板粘附实验和动态凝血实验表明：掺杂稀土有利于改善TiO2薄膜的抗凝血性能，适当的掺杂量能使薄膜的血液相容性得到优化。分析了稀土元素对材料的血液相容性能的影响机制。