TiO₂是一种重要的功能材料,纳米尺寸的TiO₂因具有大比表面积、稳定的物理性质等特点,在光电探测领域逐渐成为当前研究热点。阳极氧化法作为一种简便低成本的TiO₂纳米管制备方法,可以通过改变制备工艺从而得到形貌等特征可控的一维TiO₂纳米管阵列。此外,通过退火晶化后处理工艺还可以有效地对材料的结晶态、缺陷等性能进行调控。因此充分研究纳米TiO₂材料的制备、结构以及光电性能之间的关系,将为进一步开发基于TiO₂纳米材料的光电探测器件打下坚实的基础。论文采用阳极氧化法制备了TiO₂纳米管,利用扫描电镜等手段系统研究了阳极氧化参数对纳米管形貌和尺寸的影响。结果表明,电压主要影响纳米管的尺寸形貌,电解液浓度和氧化时间主要影响纳米管的长度。同时通过电化学工作站记录了反应的电流-时间（i-t）曲线并分析了阳极氧化反应的微观机理。采用X射线衍射仪、透射电镜等手段分析了退火处理之后TiO₂纳米管晶型转变的过程,结果表明:350℃退火TiO₂由无定形态向锐钛矿转变,450℃退火时TiO₂为高结晶度锐钛矿相,550℃退火条件下TiO₂由锐钛矿相向金红石相转变,750℃退火时仍有少量锐钛矿与金红石共存。HR-TEM测试结果与XRD相符。利用紫外-可见光分光光度计、电子自旋共振波谱仪分析了TiO₂纳米管紫外-可见吸收特性及氧空位缺陷的情况,结果表明:阳极氧化制备的TiO₂中存在大量氧空位缺陷,通过退火处理可以控制其缺陷浓度,且缺陷浓度随退火温度升高而降低。利用二次阳极氧化技术制备的TiO₂具有管、环结合的复合结构,且氧空位缺陷浓度更高。TiO₂纳米管的紫外-可见吸收比P25（钛白粉）有显著提高。在紫外波段光谱吸收的变化,主要受TiO₂晶体类型决定,450℃退火的高结晶度锐钛矿相TiO₂具有最强的紫外吸收性能;在可见光波段,其光吸收随退火温度提高而降下降,这主要是由于氧空位浓度下降导致。在制备的TiO₂纳米管基础上,采用Ag纳米线导电薄膜作为透明电极,组装制备了紫外光电探测器。Ag纳米线一方面显著提高了TiO₂纳米管阵列的导电性,另一方面有效提高了探测器接受辐射的面积。退火处理后,光电探测器在365nm辐射下光暗电流比超过了10⁴,在1V外加偏置下光响应度R达到了3.54（A/W）,光电探测器的上升时间与衰减时间分别为0.5s和0.8s;TiO₂光电探测器具有良好的紫外选择性且光辐射强度与光电流具有良好的线性相关性,线性相关系数达到了0.97704。