TiO₂纳米材料作为一种重要的宽禁带半导体材料,由于其在太阳能转换,光催化,气体传感,以及制备光诱导亲疏水表面和光至变色器件等方面的应用,受到了各国科学家的广泛关注。为了满足上述应用的要求,发展合成不同形貌及尺寸的TiO₂纳米材料的方法是十分必要的。另外,大多数的应用本质上都是基于TiO₂纳米材料的光电过程,因此,深入了解其微观的光生电荷迁移行为对于提高基于这些材料制备的器件的性能是非常有益的。本论文发展了一种相对环保的反应体系,合成了三种形貌的TiO₂纳米材料:不同晶型（锐钛矿型,锐钛矿/金红石混晶,金红石型）的TiO₂一维纳米线,锐钛矿型TiO₂纳米晶（2 4 nm）,以及金掺杂的单分散TiO₂微球（392 nm -587 nm可调）,并系统的研究了这些材料的光电性质。研究发现,1.当TiO₂纳米线的晶型逐渐由锐钛矿向金红石转变时,纳米线的表面态密度逐渐减小,并且对于不同晶型的TiO₂纳米线来说,光生电子的迁移速率有着明显的差别。2.紫外光照射下,锐钛矿型TiO₂纳米晶在室温条件下表现出对氧气极高的气敏性质。3. Au掺杂的锐钛矿型TiO₂微球中,Au纳米颗粒同TiO₂具有较强的相互作用,并在紫外光和可见光照射下,Au纳米颗粒表现出完全不同的电学性质:可见光照射下,做为电子给体,将电子注入TiO₂中;紫外光照射下,做为电子受体,接收TiO₂中产生的电子。这些研究内容,为TiO₂纳米材料的应用提供了必要的实验依据和理论基础。