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纳米TiO2具有优异的光学、电学及化学性能,是一种重要的直接带隙、宽禁带氧化物半导体材料。近年来,TiO2纳米晶多孔薄膜作为一类重要的纳米结构材料,其光电化学性质及功能特性的研究受到人们广泛关注。这些薄膜具有高度多孔性、大比表面,易于用有机功能分子或半导体超微粒进行表面修饰,在太阳能转换、光电子器件及光催化等方面具有潜在的应用前景。目前,人们能够通过多种手段制备TiO2多孔薄膜。溶胶—凝胶法同其它方法相比具有工艺简便,设备要求低,适于大面积制备,化学剂量易控等优点。在溶胶中加入有机表面活性剂(如CTAB、PEG等),利用分相机制,是获得TiO2有序多孔结构的一种新型方法。另外,采用硬模板制备具有反转结构的TiO2多孔薄膜和TiO2纳米管也是其结构有序化的有效手段。本文采用Ti(OBu)4作钛源,引入阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),通过调节CTAB浓度等促进分相,合成了孔径大小在30nm~400nm范围内可调的TiO2多孔薄膜,烷烃的引入可以有效地增大薄膜的比表面积,最大值可达91.05m2/g。以Ti(OBu)4为原料、采用新型溶剂体系(正庚醇/乙醇混和溶剂),加入聚乙二醇(PEG)实现分相,制备出有序度高的网状多孔结构纳米晶TiO2薄膜。以PEG(2000)和PEG(4000)作混合模板剂获得了孔密度高、有序度好的TiO2多孔薄膜,其比表面积达到88.37m2/g。以SiO2微球胶晶阵列为模板,制备具有反转结构的TiO2多孔薄膜。实验中采用超声辅助的碱液腐蚀方法有效去除了SiO2微球模板,得到了>20层厚、热稳定性好的三维有序TiO2多孔薄膜。以ZnO棒晶阵列为模板,经过钛溶胶浸渍、晶化热处理及随后的酸腐蚀模板去除,探索了有序TiO2纳米管的制备。确定了适于浸渍的钛前驱体溶胶浓度为0.4mol/L~0.6 mol/L,适于腐蚀的盐酸溶液浓度为0.3mol/L。考察了在0.2mol/L的柠檬酸溶液中腐蚀去除ZnO棒晶模板的过程。