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氧化钛是一种宽带隙的半导体材料，合适的导带和价带位置使其具有良好的光催化活性。此外，氧化钛还以其优良的化学稳定性、丰富的表面可调变性及生物亲和性而成为生命科学领域的研究热点。在本论文的两个部分中，分别将氧化钛基功能材料作为蛋白质固载和缓释的载体:第一部分，通过水热合成法将Ti原子嵌入到介孔SiO2的骨架中，合成出具有不同Ti/Si摩尔比的介孔TiO2-SiO2复合物，考察了介孔SiO2和介孔TiO2-SiO2复合物对血红蛋白(Hb)固载能力上的差异;研究了TiO2-SiO2复合物固载Hb后，对Hb的抗流失性能及生物催化活性进行了测试。第二部分，研制表面有机功能化的TiO2纳米材料，并以此作为载体，将Hb共价连接在TiO2颗粒表面，发展了一种可见光触发的蛋白质缓释体系。主要内容如下: 1.利用共水解-水热合成法，将Ti原子引入到介孔SiO2骨架中，合成了一系列具有不同Ti/Si摩尔比的介孔TiO2-SiO2复合物。使用波谱手段详细表征了材料的结构及表面性质并考察了这些材料对血红蛋白(Hb)的固载能力。研究发现:在合成过程中，Ti原子进入介孔SiO2的骨架中，当Ti/Si的摩尔比小于6∶4时，介孔TiO2-SiO2具有良好的孔结构，而当Ti/Si摩尔比大于6∶4时，过多的TiO2从骨架中析出并结晶，使介孔材料的规整性下降;Ti原子具有较小的电负性，使介孔TiO2-SiO2与Hb之间具有更强的相互作用，促使了更多的Hb分子进入介孔TiO2-SiO2孔道中，进而使介孔TiO2-SiO2具有比介孔SiO2更高的Hb固载能力;固载到介孔材料中的Hb分子依然保持其结构不受破坏;此外，介孔TiO2-SiO2比介孔SiO2对于Hb具有更优异的抗流失性能;与固载到介孔SiO2孔道内不同，Hb在介孔TiO2-SiO2孔道中合适的占有体积使Hb具有更高的催化活性。 2.利用氧化钛纳米颗粒表面拥有很多反应性很强的表面配位不饱和Ti原子的特点，在氧化钛纳米颗粒表面修饰3，4-二羟基苯甲酸分子，并进一步通过3，4-二羟基苯甲酸中羧基与Hb中氨基的反应，将Hb共价连接在氧化钛纳米颗粒表面。研究发现所得到的杂化材料在可见光触发下能可控释放Hb分子。其触发机理为:在可见光照射下，在氧化钛纳米颗粒表面修饰的3，4-二羟基苯甲酸分子由于受氧化钛纳米颗粒表面所形成的自由基的作用，通过表面Ti-O键的断裂释放到溶液中。因可见光对蛋白质无损伤，所缓释出来的Hb依然保持其高级结构，催化反应结果显示释放出来的Hb依然具有生物催化活性。