TiO<,2>是一种重要的无机功能材料，因其具有湿敏、气敏、光电转换、介电效应及优越的光催化等性能，使其在传感器、介电材料、光电材料、自洁材料和催化剂及载体等领域具有广泛的应用前景。与普通TiO<,2>纳米粉体相比，由Tio<,2>转化而来的钛氧纳米管具有特殊的管状结构，高比表面积，和更强的吸附能力，更适合做催化剂或催化剂载体。而且通过进一步的修饰，有望得到性能优异的功能材料。本文对所制备的TiO<,2>纳米粉体及钛氧纳米管进一步修饰，表征它们的结构，并对修饰前后材料的光催化性能或气敏性能进行研究。主要研究分述如下： 一、金属硫化物修饰钛氧纳米管的制备及性能研究 采用湿化学法将MS(M=Cd，Zn)纳米粒子负载于TiO<,2>纳米管表面，形成MS/TiO<,2>复合纳米材料。并测试了复合材料的光催化降解活性和气敏性能。实验结果表明MS/TiO<,2>(30wt.％)的光催化性能要高于TiO<,2>纳米管和其各自对应的MS纳米粒子；MS/TiO<,2>(30wt.％)与其各自的MS纳米粒子相比，对乙醇或H<,2>S气体有更好地选择性和较快的响应一恢复时间。这些性能的改善，是由于TiO<,2>纳米管和MS纳米粒子之间的耦合作用。另外，还采用湿化学法制备了不同Cd含量的Zn<,1-x>Cd<,x>S/TiO<,2>的光催化剂，并讨论了Cd含量对Zn<,1-x>Cd<,x>S/TiO<,2>复合物光催化活性的影响。 采用缓释H<,2>S法将MS(M=Cd，Zn，Pb)纳米粒子负载于TiO<2>纳米管表面，形成MS/TiO<,2>复合纳米材料。并测试了复合材料的光催化降解活性和气敏性能。实验结果表明经MS纳米粒子修饰的TiO<,2>纳米管的光催化活性提高了，还改善了这种复合物的气敏性能。并且CdS/TiO<,2>(10-30、wt.％)在最佳工作温度为270℃时，对乙醇气体有着较好地选择性；ZnS/TiO<,2>(10-30 wt.％)在最佳工作温度为160℃时，对H<,2>S气体有着较好地选择性。 二、CdSe纳米粒子光敏化钛氧纳米管的制备及性能的研究 采用液相沉积法和超声化学法合成了CdSe/TiO<,2>，对所制备的材料进行表征，对产物的光催化活性研究表明CdSe/TiO<,2>的光催化活性比纯的CdSe纳米粒子或TiO<,2>纳米管的高。CdSe作为一种光敏化剂不仅拓宽了TiO<,2>纳米管对可见光的响应，而且之间发生了光生电子一光生空穴的有效电荷分离，增加了光生载流子的数量，由此增强了催化剂的光催化降解效果。 三、纳米粒子在钛氧纳米管上负载及性能的研究 以H<,2>PtCl<,6>为前躯体，采用浸渍法将铂纳米粒子负载在钛酸钠纳米管上，并在氮气氛下653 K煅烧3 h后得到了Pt/TiO<,2>。测试和研究了TPt/TiO<,2>光催化剂性能和气敏性能。所得到的Pt/TiO<,2>具有良好的光催化活性，最佳负载量为1.5wt.％。且Pt纳米粒子的存在还提高了TiO<,2>纳米管对乙醇气体的气敏选择性。 以硫代乙酰胺为硫源，将CdS、ZnS通过离子交换方法负载到钛酸纳米管上。测试和研究了了产物的光催化性能和在低温下的气敏性能，结果表明：载体与纳米粒子之间存在着耦合作用。这种耦合作用不仅提高了催化剂的光催化性能，还改善了元件的气敏性能，并且发现选用钛酸纳米管作为载体制备得到的H<,3>TiO<,7>/MS气敏元件，更适合于在较低的工作温度下进行测试。 四、包覆型磁性二氧化钛的制备及性能的研究 采用包覆改性方法制备了TiO<,2>/SiO<,2>/γ-Fe<,2>O<,3>包覆型磁性光催化剂，即在磁性核心和二氧化钛包覆层之间增加了一个SiO<,2>隔离层，并与TiO<,2>/γ-Fe<,2>O<,3>的光催化性能进行了对比。在TiO<,2>/SiO<,2>/γ-Fe<,2>O<,3>中，由于SiO<,2>的介入，不仅有效的避免了γ-Fe<,2>O<,3>与TiO<,2>之间的电子干扰，还起到了加强粘接的作用，使二氧化钛外包覆层不容易在光催化降解过程中脱落。并测试了样品γ-Fe<,2>O<,3>和TiO<,2>/γ-Fe<,2>O<,3>的气敏性能，由于这种γ-Fe<,2>O<,3>与TiO<,2>之间的相互作用，降低了γ-Fe<,2>O<,3>的最佳工作温度。结果表明包覆后，降低了未包覆元件的最佳工作温度。