二氧化钛(TiO2)，是一种无毒的两性氧化物，呈白色粉末状。作为一种最有应用前景的 n 型宽禁带半导体氧化物，不同形态和大小的 TiO2 材料已经广泛地存在于太阳能电池、光催化、 离子嵌入设备、传感器、超级电容器和生物医学等应用领域[1,2]。众所周知，当材料的尺寸大 小缩减至纳米尺度的时候，就会表现出一系列独特的理化性质，从而了拓宽材料的性能。纳 米 TiO2 具有以下优异的性能：高比面积、表面数目增加的离域载体、高效的电荷传输能力等 [3]。如今，我们可以采取各种不同的方式制备得到不同纳米结构的 TiO2 材料，如 TiO2 纳米颗 粒、纳米管、纳米棒、纳米纤维、纳米花和海绵状 TiO2 等等。其中，将 TiO2 纳米管和海绵状 TiO2 材料用于电极材料已见诸报道[2,4]。

在众多的导电高分子当中，聚苯胺(PANI)由于其导电性高、电化学容量稳定性高、成本 低廉、制备简单等优点[5]而成为被研究得最为广泛的一种导电高分子。PANI 已在传感器、太 阳能电池、蓄电池、电致变色器件和超级电容器等领域有一定的应用。值得一提的是，具有 开放端纳米结构的聚苯胺可以提供固有的高比表面积，从而导致高的充放电容量和离子迁移 短的扩散距离，由此可提高超级电容器的电容性能。目前，如何使 PANI 在较高 pH 环境中仍 能保持电化学活性是将其普遍应用于电极材料的关键问题所在。

1。2 纳米 TiO2 薄膜概述

1。2。1 纳米 TiO2 薄膜简介

纳米 TiO2 材料主要有纳米 TiO2 粉体和纳米 TiO2 薄膜两种。纳米 TiO2 粉体在使用过程中 存在难以沉降分离收集、易形成粉尘等问题，而纳米 TiO2 薄膜材料既具有纳米特性、容易分 离，又拥有很大的体积，不易进入人体内造成危险[1]。因此近期纳米 TiO2 薄膜的相关课题越 来越得到研究者的青睐。 

通常将 TiO2 粉体分布于固体材料的表面，即可获得较均匀分布的 TiO2 薄膜。这种负载型 薄膜能够有效克服粉体材料的诸多缺点，而且能够实现在不同材质上的负载。这无疑使得 TiO2 薄膜具有更加普遍的应用空间，于是 TiO2 薄膜材料的应用研究也就成为光催化剂、太阳能电 池、超级电容器等范围的重点研究领域[6]。 

1。2。2 纳米 TiO2 薄膜的合成方法

经过十余年的发展，纳米 TiO2 薄膜材料得到广泛的研究，形成了许多切实有用的制备 方法。下文主要介绍六种常见的制备纳米 TiO2 薄膜材料的方法，对各种制备方法的研究进 展展开表述。

(1) 溶胶˗凝胶法 溶胶˗凝胶法是获得无机陶瓷和玻璃材料的常用方法。这种简单、低成本、低温度的合成

方法备被青睐，也在催化剂制备领域得到大量应用。由于使用这种方法得到的催化剂具有纯 度高、同质化以及精细尺度可控的优点，如今各种光催化剂已经由溶胶-凝胶方法来制备。在 整个溶胶˗凝胶过程中，在金属原子 M 上的前体分子之间建立 M-OH-M 或 M-O-M 桥梁，最 终得到氧化物或氢氧化物。同时，二氧化钛、钛的醇盐(如异丙醇钛、正丁醇钛)、酒精、酸/水 被引入到反应体系中。搅拌数小时后，紧密交联的三维结构建立起来了，最终形成氧化钛凝 胶。该反应机制如下：

①水解反应：Ti(OR)n + H2O → Ti(OH)(OR)n-1 + ROH Ti(OH)(OR)n-1 + H2O  → Ti(OH)2(OR)n-2 + ROH

…… → Ti(OH)n

②缩聚反应：˗Ti˗OH + HO˗Ti˗  → ˗Ti˗O˗Ti˗ + H2O

˗Ti˗OR + HO˗Ti˗  → ˗Ti˗O˗Ti˗ + ROH

最初，溶胶˗凝胶法是一步完成的[7,8]。通过简单地添加水到钛的醇盐，使用这一方法通常 会在煅烧后形成不规则，低表面积和相对大的颗粒，故现在的研究几乎没有再使用。之后， 溶胶˗凝胶法得到改进，逐渐演变成为了两步法，使得具有各种形状的、均匀分布的和改性的