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二氧化钛因其资源丰富、安全无毒、化学性质稳定等优点已经成为人们研究的热点。由于一维二氧化钛纳米线/纳米棒薄膜具有很好的超疏水性能和光电性能，在自清洁、防污、疏水、抑制表面腐蚀材料以及染料敏化太阳能电池（DSSCs）领域具有广阔的应用前景，因此有必要对其进行系统的研究。本论文，一方面采用水热法在含不同浓度的HCl生长液中制备出不同形貌的TiO2纳米棒阵列，利用XRD、SEM、XPS等测试手段对薄膜进行表征和分析，研究了HCl浓度对薄膜表面形貌的影响。采用疏水试剂对TiO2纳米棒阵列薄膜进行了表面修饰，处理后的薄膜达到了超疏水效果。在此基础上，分析了HCl浓度和疏水试剂对TiO2纳米棒阵列薄膜疏水性能的影响。另一方面，用溶胶凝胶与水热合成相结合的方法在FTO衬底上制备了含晶种层的TiO2纳米棒阵列，进行了XRD、SEM、紫外‐可见分光光度计测试，研究了晶种溶液浓度对薄膜结构、形貌和染料吸附量的影响。对含有晶种层的TiO2纳米棒阵列基DSSCs测试了I-V曲线和暗电流，研究了晶种对电池光电转化性能的影响。本文得到的主要结果如下：①采用水热合成的方法在不同浓度HCl生长液中制备了金红石相TiO2纳米棒阵列薄膜，生长液中HCl浓度越大,纳米棒越杂乱,薄膜表面粗糙度越大。②生长液中HCl浓度为7.0M的TiO2纳米棒阵列经过正辛基三乙氧基硅烷疏水试剂处理后，达到了超疏水效果。水滴在该薄膜上的静态接触角为157.3±1.3°，前进角为154.2±1.3o，后退角为161.2±1.3o，滚动角小于7°。用凯西公式分析TiO2纳米棒阵列薄膜达到超疏水效果的原因，发现水滴9%与固体薄膜接触，91%与空气接触。③采用溶胶凝胶与水热合成相结合的方法在FTO衬底上制备了基于晶种层的金红石相TiO2纳米棒阵列，TiO2纳米棒沿着垂直于衬底方向择优生长且均匀分布，纳米棒的长度大约为1.7μm。生长在晶种层上的TiO2纳米棒与生长在FTO衬底上的纳米棒相比更加致密，直径更均匀且取向性更好。尤其，当获得晶种层的TTIP异丙醇溶液的浓度为0.0050.05M时，所生长的TiO2纳米棒阵列平均直径约为35nm，而没有晶种层的纳米棒粗细不均,直径为35-85nm。④含晶种层的染料敏化太阳能电池的光电转换效率比不含晶种层的有显著提高。随着晶种溶液浓度的增加，电池的光电转换效率、开路电压、填充因子和短路电流都是先变大后降低。当TTIP异丙醇晶种溶液的浓度为0.025M时，相应染料敏化太阳能电池的光电转换效率达到了1.47%，是不含晶种层TiO2纳米棒阵列所组装电池的1.8倍。染料敏化太阳能电池光电转换性能的提高要归因于FTO衬底与电解液界面之间的电子复合的减少以及纳米棒表面染料吸附量的增加。