1、作為一種半導體氧化物，二氧化鈦具有無毒、價廉、性質穩(wěn)定、催化活性高等一系列優(yōu)點而在光催化降解污染物、光解水制氫、傳感器及染料敏化太陽能電池等方面都有廣泛的應用前景。但由于其禁帶較寬，只對能量較高的紫外光有響應而不能充分利用占55％可見光光譜的太陽光，這在很大程度上限制了它的實際應用。因此，通過摻雜的能帶工程來降低TiO2的禁帶寬度并將其光響應范圍拓展至可見光區(qū)是在科學與技術上均有意義的研究。
　　本論文以鈦酸四正丁酯為前驅體、無水

2、乙醇為溶劑、聚乙二醇2000為模板劑、二乙醇胺為抑制劑，采用溶膠凝膠結合垂直提拉法在普通載玻片上成功制備了不同摩爾比Cu摻雜（0、0.5、1、3和5%）的二氧化鈦介孔薄膜。通過熱重-差熱分析儀（TG-DTA）、傅立葉轉換紅外光譜儀（FT-IR）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡鏡（SEM）、拉曼光譜儀（Raman）、光致發(fā)光光譜儀（PL）等對所制樣品的微觀形貌、物相成份、光致發(fā)光性能及光響應性能進行了較為系統(tǒng)的表征。在此基礎上，著

3、重分析了Cu摻雜對氧空位點缺陷及光電子傳輸性能的影響。
　　試驗結果表明，樣品在450℃煅燒可完全去除有機物模板劑并且不破壞介孔結構，摻Cu使得銳鈦礦相和金紅石相的相變溫度降低。相比較，Cu摻雜對膜表面形貌、顆粒尺寸的影響不大，薄膜表面平整，摻 Cu量為1%和3%時膜層致密且沒有收縮干裂現象發(fā)生。煅燒后產物為銳鈦礦相和少量金紅石相的混合物，顆粒尺寸在18nm左右。摻Cu后金紅石相含量增加，這是由于摻雜后產生了大量氧空位，為相變時晶

4、格離子重排提供了足夠空間從而促進了相變發(fā)生。這個結果與熱重分析中的 Cu摻雜導致銳鈦礦相和金紅石相的相變溫度降低相一致。
　　我們在XRD圖譜中沒有發(fā)現與Cu有關的物相，這表明Cu離子可能取代Ti4+或者進入TiO2晶格而形成固溶體。我們觀察到高摻雜量樣品（Cu含量＞1%）的拉曼峰中開始出現金紅石相且峰位出現小幅度紅移，這表明氧空位含量隨著摻雜量的增加反而有所降低。Cu摻雜未引起新的光致發(fā)光現象，但可見光區(qū)的激子發(fā)光強度急劇降低，