TiO₂是一种典型的n型半导体材料,因纳米化的TiO₂无毒、生物兼容性好、耐光腐蚀等诸多优点,现已被广泛应用于生物传感、太阳能电池等诸多领域。另外,TiO₂也是一种感湿性能优良的湿敏材料,其在湿敏领域的研究也一直广受关注。但由于纯相TiO₂电阻高、灵敏度低、响应恢复迟缓,使其在湿敏传感领域的实际应用受到限制。目前对TiO₂湿敏材料的改进方法主要是与其他材料复合及控制材料形貌。将TiO：与导电性能好的材料进行复合,可以解决电阻大的问题。通过控制TiO：形貌可以提高比表面积,提供更多的水分子吸附位点,从而大大提高传感器的灵敏度。因此本论文分别设计合成了颗粒状二氧化钛/石墨烯（P-TiO₂/G）、海胆状二氧化钛（U-TiO₂）及海胆状二氧化钛/石墨烯（U-TiO₂/G）系列湿敏材料,并进行湿敏性能的测试及感湿机理的探究,具体研究内容如下：（1）为降低TiO₂湿敏材料电阻,在氨水诱导下通过溶胶-凝胶联合水热法制备得到P-TiO₂/G, G的加入不仅可以增加TiO₂的导电性,同时G的高比表面积有利于TiO₂的分散从而提供更多的水分子吸附位点。调变氨水用量制备了三组P-TiO₂负载量不同的P-TiO₂/G材料,所得材料中TiO₂颗粒均匀分布在石墨烯片层上,大小均一,粒径7～10 nm并具有丰富的介孔结构。测试表明G的加入大大改善了材料的导电性,P-TiO₂负载重为90 wt.%的样品具有最好的线性响应、最高的灵敏度（S=2223）及较小的湿滞系数H=5%,连续60天的测试表明P-TiO₂/G也具有良好的湿敏稳定性。（2）为了提高TiO₂比表面积以得到更多水分子吸附位点,提高湿敏材料灵敏度,制备了U-TiO₂;为进一步提高其导电性,又合成了U-TiO₂/G。纯相U-TiO₂尺寸约为2.5μm, U-TiO₂/G中U-TiO₂均匀附着在G片层上,尺寸约为1.5μm。测试分析表明,G的加入有效降低了U-TiO₂/G的电阻。此外,由于材料独特的高比表面积及丰富的孔道结构,U-TiO₂和U-TiO₂/G都具有优异的湿敏性能。对比之下,U-TiO₂具有更快的响应时间为1 s,得益于TiO₂和G之间形成的肖特基结,U-TiO₂/G具有更好的线性响应及更短的恢复时间18 s,另外,两材料均具有较小的湿滞现象及良好的湿敏稳定性。