导电聚合物聚吡咯（PPy）与纳米TiO₂结合形成的有机—无机材料是一种新颖的光电材料，在太阳能电池和光催化降解有机污染物等领域具有潜在的应用前景。本论文中，通过分步法制备了PPy修饰的TiO₂纳米管列阵复合材料电极。即首先在含氟化物的水溶液中阳极氧化Ti箔制备TiO₂纳米管列阵，然后通过恒电位技术在TiO₂纳米管列阵表面电化学氧化聚合PPy。并对其光电性质进行了一定的研究，结果如下：①复合材料中PPy的形貌会受到聚合时间、聚合温度，聚合电位，电解质浓度等实验条件的影响。改变实验条件制备一系列PPy/TiO₂复合材料，采用扫描电子显微镜（SEM）表征手段对复合材料进行表征。结果表明，采用三电极系统，20℃时，在溶液组成为0.10mol/L十二烷基苯磺酸钠和0.10mol/L吡咯中，恒电位1.0V聚合30s形成的PPy均一平滑的覆盖在TiO₂纳米管上，并且不会堵塞管口。进一步通过红外透射光谱（FTIR）和紫外可见漫反射吸收光谱（UV-Vis）表征，显示出PPy和TiO₂之间存在强烈的相互作用，PPy修饰的TiO₂NTs增强了其在整个可见光区的吸收。②通过测试光电转换效率、交流阻抗等手段研究了在不同聚合时间下制备的PPy/TiO₂复合电极的光电性能，并探讨了PPy的聚合量对TiO₂NTs的敏化效果。结果显示，以可见光为光源，当聚合时间为30s时， PPy/TiO₂NTs复合电极具有良好的光电响应，且在550nm波长处的光电转换效率最高为1.81%。在交流阻抗实验中，从电导性能角度印证了在聚合时间为30s时，得到的复合材料的电导率最高，这是由于较少的PPy没有达到对本征材料的修饰效果，而过厚的PPy会吸收光子降低激发光强度，影响电子的传输，降低复合材料的电导率。对于PPy对TiO₂的敏化效果主要是因为存在一种窄禁带的p-型半导体聚吡咯，它可以增强材料对可见光的吸收并且降低光生电子-空穴的复合率，从而提高了材料的光生电流响应。③掺杂剂的存在会影响聚吡咯的导电性。本课题中主要考察了同样具有磺酸基的甲基橙（MO）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为掺杂剂时对PPy/TiO₂复合材料光电性能的影响。实验发现SDBS/PPy/TiO₂复合材料的瞬间光电流明显大于MO/PPy/TiO₂。一方面可以从分子结构角度解释，可能是由于MO的分子结构明显大于SDBS，而大分子结构的MO会过多的附着在PPy的骨架中，扰乱PPy主链的排列，降低由分子内间距增大而引起的分子相互作用，使电荷在PPy链间传递的阻力的增大，导电性能降低，最终导致瞬间光电流减小。另一方面从能级角度解释，通过线性伏安扫描曲线（LSV）可知，SDBS/PPy/TiO₂和MO/PPy/TiO₂复合材料的平带电位（LUMO能级）分别是-0.65V和-0.60V，即SDBS掺杂的PPy具有的带隙更窄，因此有利于电子的激发进入导带形成光电流。