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TiO2薄膜由于化学性质稳定、低成本、无污染等优点在光催化领域有着巨大的应用前景,但因其较大的禁带宽度、光生电子-空穴对复合速率高以及比表面积小等不足限制了 TiO2薄膜的应用,因此提高TiO2薄膜光催化性能具有重要意义。本文以微弧氧化技术提高纯钛的表面粗糙度,在粗糙基底上采用磁控溅射技术制备Ag/TiO2:N纳米薄膜与ZnS/TiO2纳米薄膜。通过调节N流量优化TiO2基薄膜的光催化活性,研究Ag纳米颗粒嵌入式制备Ag/TiO2:N纳米薄膜的光催化性能;通过控制ZnS功率和TiO2厚度可以实现对ZnS/TiO2纳米复合薄膜光生载流子复合速率的调控,研究ZnS/TiO2纳米薄膜的光催化活性。探讨了不同改性技术的作用及机制。研究结果表明:(1)适量的N掺杂拓宽了 Ti02的光吸收范围,提高载流子浓度,进而提高TiO2基薄膜的催化活性,最优的N掺杂Ti02薄膜光催化活性达到最高,为纯TiO2薄膜的1.36倍;Ag纳米颗粒产生的表面等离子体共振效应(SPR)使Ag/TiO2:N纳米薄膜在500～700nm波段内显示出较强的共振吸收峰,其中当Ag沉积时间增加时,500--700nm波段内共振吸收峰也随之增强,SPR吸收峰的峰位变宽且显著红移,当Ag沉积时间为40s时,Ag纳米颗粒的SPR效应最为显著,光催化活性最高,为TiO2薄膜的1.51倍。(2)ZnS/TiO2纳米薄膜的光催化活性随着ZnS功率的增加表现为先增后降的规律,当ZnS功率为35W时,ZnS/TiO2复合薄膜光催化活性达到最高,为纯TiO2薄膜的1.30倍。这是因为ZnS功率的增加会使其晶格内部产生缺陷,导致ZnS衍射峰发生向左偏移;ZnS/TiO2纳米复合薄膜光致发光强度先减后增,表明适量的的晶格缺陷有利于光生电子-空穴对的分离及光催化性能的提高。不同TiO2厚度下ZnS/TiO2纳米复合薄膜吸收边红移,光致发光强度呈先减后增规律,TiO2沉积时间为90min时复合薄膜发光强度最低,载流子复合几率最低,光催化活性最佳。通过对比本文中的两种不同改性方法的研究结果,嵌入式Ag颗粒制备的Ag/TiO2:N纳米复合薄膜结构具有更高的光催化效率。