作为一种典型的n型半导体材料,二氧化钛广泛应用于光催化、气体传感器、涂料、自清洁材料和太阳能电池等领域。近年来,科研工作者在二氧化钛纳米材料的制备和应用方面开展了大量的研究工作,研究表明二氧化钛纳米材料的性质不但取决于它的组成和晶体结构,同时与其颗粒尺寸、形貌及微观结构等密切相关。本论文的主要目的,一是合成具有新颖结构或者特殊形貌的纳米二氧化钛,并探讨材料的形成机理及微观结构与其性质之间的关系；二是实验室模拟工业钛液水解过程,分析偏钛酸的形成机理,探讨不同实验条件对最终产物的影响。本论文的主要工作如下：1.环状结构二氧化钛纳米材料的合成及其光催化性质的研究我们以钛酸四正丁酯为原料,三氟乙酸和水为溶剂,200℃溶剂热反应合成了暴露38-45%{001}晶面、截角四方双锥结构的蓝色锐钛型二氧化钛单晶。该产物在可见光区域对光有明显的增强吸收,改变反应体系中水的含量可以调控二氧化钛纳米颗粒的尺寸。对该二氧化钛进行简单的氢氟酸刻蚀制得了环状结构的二氧化钛。进一步的分析表明所制备的环状二氧化钛在一定的条件下对罗丹明B的可见光降解表现出优异的光催化活性,2.四氯化钛水解晶种法制备金红石型纳米二氧化钛通过在工业钛液中引入四氯化钛水解晶种的方法制备了金红石型二氧化钛粉体,并采用X-射线衍射、透射电镜、激光粒度分布等分析测试手段表征了水解晶种和产物的物相组成、形貌、颗粒大小及粒径分布,研究了不同水解条件和不同的煅烧条件对产物形貌和粒度的影响。XRD和TEM结果表明,水解晶种、水解条件、煅烧条件等都对最终产物的形貌和结构有一定影响。