钛氧簇合物作为一类重要的金所氧簇合物具有丰富的结构特征和物理化学性质。由于具有精确的、原子水平的结构信息,钛氧簇合物可作为TiO₂半导体材料的分子结构模型,建立起分子材料与纳米材料之间的桥梁。近年来,钛氧簇的合成、结构和光电性质调控研究引起了越来越多的关注。本论论设计合成了系列配体功能化修饰钛氧簇合物,通过X-射线单晶衍射对簇合物的晶体结构进行了表征,通过吸收光谱、电化学、光电化学、光催化测试对簇合物的性质进行了系统的研究,并进一步结合理论计算对结构–性能关系进行了深入的分析。本论论研究取得了以下研究成果:1、合成了二茂铁甲酸、1-萘甲酸和1-萘乙酸配体功能化钛氧簇。二茂铁配体的引入显著拓展了钛氧簇的可见光吸收范围,并有效降低了带隙（2.5 eV）,同时显示了较强的光电化学活性。2、合成了4-二甲氨基苯甲酸（DMABA）,1-金刚烷羧酸（AD）和二甲基丙二酸（DMM）配体功能化的钛氧簇。作为具有给体–π–受体结构的染料分子,4-二甲氨基苯甲酸配体的引入显著降低了钛氧簇的带隙（2.5 eV）,并增强了光电化学活性。3、以四氮唑为结构导向剂,合成了4-氯水杨酸功配体能化具有不同核数的钛氧簇合物。光电化学测试和光催化染料降解实验表明在相同外围配体条件下,钛氧簇的核结构对其光电化学和光催化性质有显著的影响。4、合成了系列2,2’-二羟基联苯配体功能化钛氧簇,通过反应条件的改变能够得到不同的团簇结构。光谱测试显示2,2’-二羟基联苯配体的引入有效降低了钛氧簇的带隙。光电化学实验表明较大的笼状团簇核心结构更有利于光电流响应。