Ti02纳米管阵列因其独特物理化学性能、有序的纳米管状结构以及与基体良好的结合能力等特点,在生物传感器、光电化学和太阳能电池等领域具有广泛的应用。本论文采用化学腐蚀法在TiO2NTAs表面构建介孔结构,并对其电化学性能及应用进行研究,具体内容如下：1.通过阳极氧化法制备TiOzNTAs,采用化学腐蚀法(氢氟酸溶液)在纳米管表面构建介孔结构,探究不同氢氟酸浓度下制备的介孔TiO2NTAs的影响,并探究介孔TiO2NTAs的电化学性能。在介孔TiO2 NTAs表面固定葡萄糖氧化酶(GOx),制备了GOx/TiO2NTAs生物传感器,并对其传感器特性进行研究。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光电子能谱和电化学工作站对介孔Ti02NTAs形貌、元素价态和电化学性能进行了表征。通过比较不同条件下制备的介孔TiO2 NTAs与TiO2 NTAs的循环伏安曲线与电化学阻抗图谱,深入研究了介孔结构对TiO2NTAs电化学性能的影响。较大的电化学活性面积以及较快的电子传输速率对提高介孔TiO2NTAs的电化学性能具有显著地影响。应用于生物传感领域时,GOx/TiO2-0.5 NTAs传感器对葡萄糖具有优异的电化学响应：响应电流在葡萄糖浓度为0.1～6 mM范围内保持良好的线性关系,灵敏度为0.92 μA-mM-1·cm-2,是GOx/TiO2NTAs传感器的14.3倍。2.采用阳极氧化法和化学腐蚀法相结合地方法,探究水热温度对制备介孔TiO2NTAs的影响,并对介孔TiO2NTAs光电化学特性进行了研究。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和光电子能谱对介孔TiO2 NTAs形貌以及元素价态进行了表征。介孔TiO2NTAs拥有较好的光电化学性能,最优化介孔TiO2NTAs的光电流是未刻蚀TiO2NTAs的光电流的3倍。电化学活性面积增大、光吸收加强以及电子传输速率加快是提高Ti02光电化学性能主要因素。3.将TiO2NTAs置于Na2S溶液中进行硫化处理,对其光电化学性能进行了系统的研究。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光电子能谱和电化学工作站对硫化处理TiO2 NTAs形貌、元素价态和电化学性能进行了表征。采用循环伏安曲线、电化学阻抗图谱以及安培计时电流图谱,探究了硫化过程对TiO2NTAs光电化学性能的影响。在水热温度为135℃,Na2S溶度为30mM的条件下,Ti02NTAs经硫化处理后最大的光电流可达到289μA,其值约为TiO2NTAs光电流的3.3倍。硫化处理使TiO2NTAs管壁上出现介孔结构而并非S元素掺杂,导致了TiO2 NTAs的光吸收性能增强、电化学活性面积增大以及电子传输速率加快,最终光电化学性能得以提升。4.采用阳极氧化法制备TiO2NTAs,并在TiO2 NTAs中浸渍Ti02前驱体溶液,待其干燥后,在HF溶液中水热处理,以制备同质纳米晶修饰TiO2 NTAs,其晶相、形貌及成分分别由X射线衍射仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱进行表征。TiO2NTAs及其改性后的样品的光电化学性能分别由安培计时电流法和循环伏安法进行表征。其中浸渍时间为30min,水热时间为6h所制备样品具有最大的光电流,为370.1μA。结果表明,光吸收性能增强、电荷迁移率提升以及电化学活性面积增大是TiO2NTAs光电化学性能提升的主要原因。