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本论文以离子液体和纳米TiO2两种环境友好的绿色材料作为研究对象,系统地研究了在不同工艺条件下,离子液体对纳米TiO2的改性效果。考察了所制备的TiO2纳米材料在改性前后表观性能的变化,以及改性后的纳米材料在蛋白质分离纯化和可见光催化方面的表现性能。论文第一部分以疏水性离子液体N,N-二(2-甲基丁基)咪哗六氟磷酸盐(PPimPF6)为模板,以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,制备了一种具有锐钛矿晶体结构的多孔纳米TiO2粉体颗粒。采用TEM和BET分析对该粉体颗粒的形貌进行表征。结果显示,在离子液体的模板作用和颗粒团聚的作用下,该颗粒内形成了两种不同尺寸的孔结构,孔径分别为7.3nm和26.2nm。所得颗粒的比表面积和孔容积分别为68.31m2g-1和0.2814cm3g-1,比无模板法制备的纳米TiO2显著提高(15.16m2g-1和0.0402cm3g-1)在样品溶液pH9时,以2mg多孔纳米TiO2为吸附材料,对1.0mL150μgmL-1细胞色素c的吸附效率达到87%；吸附后的细胞色素c可采用0.1mol L-1Na3PO4溶液为洗脱剂进行洗脱,洗脱效率为90%。该多孔纳米TiO2粉体颗粒对细胞色素c的吸附容量达到112.6μgmg-1远高于无模板法制备的纳米TiO2颗粒的吸附容量(25.1μmg-1)。以此多孔纳米Ti02粉体颗粒作为固相吸附剂,有效地实现了全血样品中细胞色素c的选择性分离。而且,吸附-洗脱过程对于细胞色素c的结构没有明显影响。在论文第二部分,采用一步合成法首次制备了离子液体N,N-二(2-甲基丁基)咪唑六氟磷酸盐/TiO2(PPimPF6/TiO2)纳米复合材料。在钛酸四丁酯(TBOT)水解形成纳米TiO2的同时,离子液体PPimPF6在氢键作用下原位固载到纳米TiO2表面。结构和形貌表征结果表明,由于离子液体对于纳米TiO2粉体颗粒形成的导向和结构稳定作用,所得复合材料在未经过热处理的情况下即具有锐钛矿结构。该纳米复合材料在特定条件下对于中性蛋白,如血红蛋白,表现出良好的选择性吸附性能。在pH8的Britton-Robinson缓冲溶液中,2mg该复合材料对150μg mL-1血红蛋白的吸附效率为88.3%,而在同样条件下,该复合材料对碱性蛋白细胞色素c和酸性蛋白牛血清白蛋白没有明显的吸附作用。在此实验条件下,该PPimPF6/TiO2复合材料中相应的离子液体部分对血红蛋白的吸附容量达到122.3μgmg-1,比等质量的纯离子液体PPimPF6提高5倍。采用0.5%的SDS溶液可实现对吸附血红蛋白的洗脱,洗脱效率约为73%。圆二色光谱研究表明吸附和洗脱过程对血红蛋白的结构基本上没有影响,测定洗脱液中血红蛋白的活性,结果表明大约有96%的血红蛋白保持了生物活性,说明吸附和洗脱过程对血红蛋白的生物活性基本没有影响。以此复合材料为固相吸附剂建立的固相萃取过程可有效地应用于全血样品中血红蛋白的选择分离。论文第三部分将离子液体N,N-二(2-甲基丁基)咪唑氢氧化物(PPimOH)作为掺杂试剂,制备了一种具有可见光响应性能的纳米复合材料PPimOH-TiO2。对此材料光谱性质、结构和形貌进行了UV-Vis、FT-IR、XRD和TEM表征。结果显示,PPimOH-TiO2纳米复合材料是一种粒径约为10nm的类球形具有锐钛矿结构的纳米粉体材料。离子液体是通过形成Ti-O-C键而不是物理吸附,键合到TBOT水解形成的纳米TiO2表面。该PPimOH-TiO2纳米复合材料对可见光的响应程度与离子液体的加入量有直接关系,当反应加入的PPimOH和TBOT的物质的量比为3：1时,所制备的PPimOH-TiO2纳米复合材料的UV-Vis吸收光谱的特征吸收峰移动至400nm处的可见光区,而且禁带宽度由3.10eV减小至2.25eV。正是由于改变了纳米TiO2固有的能级结构,才‘使得PPimOH-TiO2纳米复合材料产生了可见光响应性能。该纳米复合材料在可见光条件下比纯TiO2具有更高的光学活性,以其为光催化材料对甲基橙溶液进行降解,1.5h降解效率为78%。