TiO₂薄膜是众多氧化物半导体薄膜中研究最为广泛的一种材料,其表面的超亲水性和自清洁效应开辟了光催化功能薄膜材料新的研究领域。本论文首先对自洁玻璃的国内外研究现状、存在的问题及发展前景进行了介绍,然后对二氧化钛的光催化机理和超亲水性作用机理及其影响因素做了详尽的综述。由于TiO₂的带隙较宽（约3.2eV）,光吸收波长范围窄,故其对太阳能的利用效率较低,且还存在半导体载流子的复合率高、量子化效率低及光照停止后亲水性能的持续时间较短等缺陷。本论文从TiO₂的掺杂改性和结构修饰着手,针对二氧化钛自清洁性能有待提高的问题,用溶胶—凝胶结合浸渍提拉法在玻璃载片上制备了TiO₂薄膜及SiO₂/TiO₂、Fe₂O₃/TiO₂、SiO₂/Fe₂O₃/TiO₂复合薄膜,并结合X射线衍射、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱仪及SL200A型接触角仪对它们进行表征,建立TiO₂复合薄膜组成、结构及性能三者间的关系。通过研究发现,随着SiO₂添加量的增加,TiO₂晶相有向低温态（anatase）转变的趋势,晶粒尺寸减小且颗粒逐渐变得均匀。晶粒的细化促进了电子–空穴对的有效分离,同时二氧化钛比表面积的增大能够吸附更多的反应物,进而提高了SiO₂/TiO₂复合粉体的光催化活性。SiO₂掺杂量为5%mol的钛硅复合氧化物（450℃热处理）对甲基橙水溶液（10mg/L）的光催化降解效果最好,经4h紫外光照射后降解率为36.7%。粗燥度增加且酸性增强的SiO₂/TiO₂复合薄膜表面能够吸附更多的羟基,从而展现出更好的超亲水性能。掺硅5%mol的4层SiO₂/TiO₂复合薄膜光诱导超亲水性效果最好,经过80min紫外光光照后接触角便能从44.46°降低到6.42°。对于Fe₂O₃/TiO₂复合薄膜,Fe能级的介入会改变电子跃迁能级,使TiO₂的吸收带边产生少量的红移,从而提高了其在可见光照射下的光催化活性和超亲水性能。随着Fe³⁺离子掺入量的增加,Fe₂O₃/TiO₂复合粉体对甲基橙水溶液的降解率呈现先上升后下降的趋势,当Fe³⁺离子的摩尔掺杂浓度为0.5%时,其光催化降解效果最好。经4h的紫外光照射后降解率能达到42.4%。同时成为浅势捕获中心的Fe³⁺抑制了光生电子–空穴对的复合,使得Fe₂O₃/TiO₂复合薄膜表面产生较大浓度的氧空位,其亲水性能得到增强。实验证实Fe₂O₃的最佳摩尔掺杂浓度为0.5%,经6h紫外光光照后,接触角降到最低且为7.07°。Fe₂O₃的掺杂能提高TiO₂复合薄膜在可见光照射下的光敏性,同时SiO₂的掺杂能显著改善薄膜的亲水性,但硅铁共掺杂的SiO₂/Fe₂O₃/TiO₂三元复合薄膜却未能达到预期的既提高薄膜的光敏性又改善其亲水性的目标。论文最后在总结课题工作的同时,也提出了没有解决的问题,这为以后对TiO₂复合薄膜光催化活性和亲水性能提高的研究进一步明确了方向。