为了获得具有固定孔径的不同形貌TiO₂纳米材料，本文通过改变表面活性剂的加入量得到不同形状的软模板并结合阳极氧化铝（AAO）硬模板具有均匀孔径的特点，分别采用直流电沉积与溶胶凝胶法调控制备了TiO₂纳米管和纳米线。对TiO₂纳米管和纳米线调控制备机理及其在生物电化学传感器与抗菌型复合镀层中的应用进行了系统的研究，取得了一些有意义的研究结果。主要研究内容为：①以直流电沉积和溶胶凝胶法为制备方法，通过改变表面活性剂的加入量而形成不同形状的软模板并结合AAO硬模板均匀孔径的特点，制备出具有固定尺寸大小的纳米TiO₂管状或线状材料。以TEM、EDX和XRD为手段研究了TiO₂纳米材料的形貌、元素组成和晶型结构，对TiO₂纳米管和纳米线调控制备机理进行了讨论。②将上述制备的TiO₂纳米管、TiO₂纳米线和市售的TiO₂纳米球分别同辣根过氧化酶（HRP）共修饰在玻碳（GC）电极上，检测HRP在这些不同形貌TiO₂纳米材料上的直接电化学行为。对TiO₂纳米材料由于形貌的差别而对HRP不同催化效果原因进行了研究与讨论。③利用直流电沉积方法制备了分别含TiO₂纳米球、TiO₂纳米线和TiO₂纳米管的一系列Ni-P-Cr基复合镀层。用SEM、EDX表征了复合镀层的表面形貌和元素组成。分别在模拟海水（3.5％NaCl）及以硫酸盐还原菌（SRB）为腐蚀介质的体系中应用极化曲线和电化学阻抗谱法（EIS）研究复合镀层的耐蚀和抗菌性能。对TiO₂纳米材料由于形貌的差别而对复合镀层的耐蚀抗菌性能影响进行了讨论。结果表明：以AAO为模板通过改变表面活性剂的加入量即可调控生成具有固定直径大小的纳米TiO₂管状或线状材料，利用EDX、XRD手段证实所生成的纳米材料为多晶态的TiO₂纳米材料。发现由于TiO₂纳米管相对于纳米线和纳米球具有更大的表面积，即TiO₂纳米管可以提供更多活性中心，使得TiO₂纳米管相对于TiO₂纳米线、TiO₂纳米球在催化及抗菌等方面具有更优良的性能。