二氧化钛（TiO₂）是一种较为常见的半导体材料,由于无毒、稳定、廉价等优点,其在各领域都有着较为广泛的应用。尤其在光催化领域,TiO₂更是一种不可或缺的适宜材料,比如应用最为广泛的P25粉末,其成分就是两种不同晶相结构的TiO₂混合物。但是,由于TiO₂对可见光的吸收很弱,因此制约了其对太阳光的利用。本论文意在用磁控溅射镀膜技术制备优质TiO₂薄膜,并选取P型窄禁带半导体材料Cu₂O与TiO₂复合制备出异质结构Cu₂O/TiO₂ 复合薄膜,以此来提高TiO₂在可见光范围的光催化性能。研究过程中,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试方法对薄膜的晶相结构与形貌特征等进行表征,利用紫外—可见分光计对薄膜进行光学性能测试,此外文章重点研究了TiO₂薄膜、Cu₂O薄膜及Cu₂O/TiO₂复合薄膜的光催化性能,对Cu₂O/TiO₂复合薄膜的光催化性能的提升,给予了理论解释,并提出了将Cu₂O/TiO₂复合薄膜应用于车窗玻璃和幕墙玻璃的可行性。论文主要包括以下几个方面:1.运用磁控溅射镀膜技术,分别在石英玻璃衬底和Si衬底上制备TiO₂薄膜,研究了不同衬底对薄膜性能的影响。在Si衬底上溅射生长的薄膜,其结晶程度优于石英玻璃衬底的薄膜。实验所制备出的薄膜致密均匀,性能稳定,且制备方法可重复。2.分别控制溅射功率、溅射压强、退火环境等条件,制备了不同性能的TiO₂薄膜,并对其结构和光催化性能进行分析。实验表明,随着溅射功率的增大,薄膜的厚度会增厚,晶粒大小增大,且晶相结构由锐钛矿相转化为金红石相;溅射压强对溅射时最低启辉功率有着极大的影响:溅射压强低,最小启辉功率就高;退火环境直接影响着薄膜的结晶性能,相较于锐钛矿相的退火温度,金红石相则需要更高的退火温度。3.运用磁控溅射镀膜技术,在石英玻璃衬底上制备出了氧化亚铜（Cu₂O）薄膜,在此基础上,尝试用同等制备工艺,以TiO₂薄膜为衬底,制备Cu₂O/TiO₂复合薄膜。对Cu₂O/TiO₂复合薄膜进行组分、结晶状态、表面形貌及光吸收性能等进行表征,研究了不同的TiO₂薄膜衬底对表层Cu₂O及整体复合薄膜的性质影响。4.详细研究了在模拟可见光照射下锐钛矿相TiO₂薄膜、金红石相TiO₂薄膜、Cu₂O薄膜以及Cu₂O/TiO₂复合薄膜的光催化性能。通过实验得出锐钛矿TiO₂薄膜的光催化性能强于金红石相TiO₂薄膜;金红石相TiO₂与Cu₂O复合薄膜的光催化性能提升不明显;锐钛矿相TiO₂薄膜与Cu₂O复合之后,其催化效率为54%,催化速率为0.367h^-1,催化性能大幅度提升。