TiO2因其具有独特的量子效应、半导体和光催化等性质，在太阳能电池、传感器、催化剂及载体等领域中具有良好的应用前景。常规合成的TiO2大多是以微纳米尺度的粉体形式存在，将TiO2制成中空微球和中空纤维以及TiO2纤维将进一步拓展TiO2的应用范围：TiO2中空微球和中空纤维由于TiO2层厚度、微球和纤维的大小可调、且具有体积大、重量轻等特点，在催化剂、载体、纳米反应器、无机膜分离与反应器、气体传感器、光电伏打电池等方面具有潜在的应用；TiO2纤维由于其突出的机械和热稳定性及光催化性能，可作为结构增强基广泛地运用于聚合物、金属和陶瓷复合材料和光催化领域。本文采用廉价易得的原料制备了TiO2中空微球和中空纤维以及TiO2纤维。　　 首先，以油菜花粉为模板，先采用超声使花粉分散在无水乙醇中，再通过水热法制备了TiO2前驱体/花粉壳.核微球；550℃焙烧脱除花粉核后得到了TiO2中空微球。采用SEM，TG，XRD，FTIR和N2吸附对TiO2前驱体/花粉壳-核微球及TiO2中空微球进行了表征，结果表明：在TiO2前驱体/花粉壳-核微球的制备过程中，超声波诱导能使TiO2前驱体较均匀的负载在花粉表面，适宜的钛酸丁酯用量为6.6 g/g花粉，适宜的水热处理温度为105℃。在此条件下得到的TiO2前驱体/花粉壳-核微球经550℃焙烧即可制得形状完整、大小约18μm的锐钛矿型TiO2中空微球。它具有较窄的中孔结构，平均孔半径为1.9 nm，比表面积为26.76㎡g-1。　　 其次，以烟蒂中二醋酸纤维为模板先采用无电镀制备了Ni-P/二醋酸纤维复合材料，并以此为载体，通过涂覆TiO2溶胶，制备得到了TiO2溶胶/Ni-P/二醋酸纤维复合材料，高温焙烧脱除二醋酸纤维模板后，得到了“三叶草”形TiO2/Ni中空纤维。采用SEM、EDX、TG、XRD等方法对TiO2溶胶/Ni-P/二醋酸纤维、TiO2/Ni中空纤维和Ni-P/二醋酸纤维进行了表征。结果表明：经过一次涂覆，TiO2前驱体在Ni-P/二醋酸纤维的表面分布均匀，没有出现开裂、脱落的现象；经500℃焙烧后，二醋酸纤维模板脱除，TiO2前驱体转化为锐钛矿型TiO2，得到了具有较好的磁性TiO2/Ni中空纤维，其截面呈“三叶草”形，内径约20μm，TiO2为锐钛矿型，TiO2层厚约1.5μm，与Ni基中空纤维具有较好的结合力。载体Ni-P/二醋酸纤维还可以制成磁性单根“三叶草”形镍基中空纤维和圆柱状构型的镍基中空纤维。　　 最后，以Ti(SO4)2为钛源，先采用水热法在强碱性条件下制备了Na2Ti3O7纤维，再以此为原料，通过两种方法制备了锐钛矿型 TiO2纤维。方法一是将Na2Ti3O7纤维在浓度为0.05 mol/L的HNO3水溶液中120℃下水热晶化48 h；方法二是先将Na2Ti3O7纤维在浓度为0.1 mol/L的HCl中交换3次、再在500-800℃下焙烧。采用SEM、EDX、TG、XRD等手段对Na2Ti3O7纤维及不同方法制备的TiO2纤维进行了表征。结果表明：以水热法制备的Na2Ti3O7纤维为具有层状结构的实体纤维，其宽约13 nm-150 nm，长5-20μm，其长径比平均在100以上；采用方法一所制得的TiO2纤维为锐钛矿型，长约5-15μm，宽约80nm，纤维表面附有粒径约为25 nm的TiO2颗粒；采用方法二后，Na2Ti3O7纤维转变为H2Ti3O7纤维，再通过500-800℃焙烧，H2Ti3O7纤维的晶型实现了由钛酸-TiO2(B)-锐钛矿型TiO2的转变，纤维形貌基本保持完整，长约5-10μm，宽约200nm。