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随着社会发展,环境污染越来越受到人们的重视,尤其是在水体污染方面。光催化技术因其绿色、环保、高效及低成本的特点而成为废水处理中非常有前景的方法。光催化技术发展的关键因素之一在于光催化剂的发展,在众多光催化剂中,TiO2因其物理化学稳定性、无毒无害、成本低且光学性能优异的特点而被人们广泛使用。然而,TiO2具有宽带隙且电子-空穴容易快速复合的缺陷,严重影响了其在光催化中的应用。利用金属负载对TiO2改性来提高其光催化活性已经取得显著的效果。金属Cu因其优异的抗电子迁移能力、无毒、丰富以及高光学吸光系数的特点而被用于TiO2的改性,受到越来越多研究者的青睐。目前,制备Cu/TiO2的方法主要有溶胶-凝胶法和浸渍法等,但通过这些方法所制备的催化剂具有不均匀的粒度和组成,沉积量不可控以及催化剂尺寸较大等问题,这对于催化剂的催化活性有着非常大的影响。相比之下,在原子水平上制备的催化剂表现出优异的性能,亚纳米金属颗粒在纳米材料上的沉积可以显著提高催化活性。原子层沉积（ALD）技术是一种通过自限制性表面反应实现对沉积材料量的精确控制的技术,可以准确地将亚纳米级的颗粒沉积在纳米颗粒上甚至在它们的孔隙中。这使得该技术成为一种非常有前景的制备原子级催化剂的方法,并由此吸引了人们广泛的关注。基于上述研究背景,本论文通过ALD技术构建了在纳米粉体TiO2上沉积亚纳米铜颗粒制备Cu/TiO2催化剂的方法。具体研究内容如下:（1）本论文选择二（N,N’-二仲丁基乙基脒）二铜为前驱体,首先在平面SiO2上进行薄膜材料的沉积来研究其相应ALD过程中材料的生长特性,以确定下一步用于通过ALD技术制备催化剂的最佳工艺条件。研究结果表明:当前驱体脉冲时间为12 s,还原剂脉冲时间为1 s,沉积温度在170-230 ℃范围内时为ALD沉积Cu膜的最佳工艺参数。（2）在上述工作的基础上,以TiO2为载体,通过控制ALD过程的循环数制备不同负载量的催化剂,以60循环的Cu/TiO2（60c）为例,通过一系列光谱测试对其结构、形貌及性能等进行表征,并将其与1i（浸渍法制备1 wt.%铜含量的催化剂（1i））和TiO2进行对比。研究结果表明:尽管利用ALD技术和浸渍法均不会改变TiO2的晶相,但浸渍法制备的催化剂极大地改变了TiO2的表面形貌,而ALD技术制备的催化剂基本不会改变TiO2的表面形貌,即ALD技术制备的催化剂具有良好的共形性（TiO2、1i和60c比表面积分别为:161.8、64.0和159.1 m2/g）,亚纳米级Cu颗粒共形地分散在TiO2上。（3）以亚甲基蓝溶液和苯酚水溶液在紫外光下的降解为探针反应来评价催化剂的光催化效率。研究结果表明:（1）纯TiO2,1i和60c在紫外光照射下将亚甲基蓝降解约95%时所需的大致时间分别为45,25和15 min。由此可见,ALD制备的催化剂60c催化降解速率最高,60c降解速率大约是TiO2的3倍,是浸渍法制备的催化剂1i的1.5倍。并且该催化剂回收5次,催化活性基本不变;（2）在苯酚降解过程中,紫外光照250 min,60c、1i和TiO2降解苯酚的降解率分别为96.5%、87.0%和79.4%,这进一步表明了60c具有较高的催化活性。这些结果证明利用原子层沉积（ALD）技术在纳米TiO2上沉积亚纳米金属铜是提高TiO2光催化活性的有效策略,Cu/TiO2是一种能有效去除有机污染物的光催化剂。