纳米材料的物化特质受其形态结构的影响很大,3D多级特殊形貌结构纳米材料已为目前纳米材料制备的研究热点。TiO2和ZnO作为两种典型n型宽带隙半导体材料,具有优异的电、光、催化等特性,被广用于光催化和气敏传感等领域。通过水热法制备了具有3D特殊形貌的TiO2和ZnO纳米材料,研究了它们在光催化和气敏传感器方面的应用。主要研究内容和结果如下:（1）以钛酸四丁酯为Ti源,HCl作为酸介质溶液,在无模板、无添加剂和无引入晶种的水热条件下,在ITO上一步合成了由1D棒状结构（TiO2-RLs）自组装的金红石型3D树状TiO2结构（TiO2-TLs）。TiO2-TLs纳米结构是由主要暴露面为（101）和（111）的树枝纳米棒沿树干纳米棒的（110）和（101）两个低能面自组装而成。在UV照射下,TiO2-TLs对RhB的降解率分别是金红石TiO2普通粉体和TiO2-RLs的2.5倍和1.5倍。基于TiO2-TLs制作的气敏元件对CH3COCH3气体具较好的选择和稳定特性,在最佳电压下灵敏度达到约10.4,分别是基于金红石TiO2普通粉体和TiO2-RLs气体传感器的约2.7倍和1.5倍。（2）以无水乙醇溶剂和Zn（NO3）2水热法制备了一种基于ITO新型多孔3D笼状ZnO（ZnO-CLs）。ZnO-CLs的3D多孔特殊结构特征,可以增强材料对UV-Vis吸收。由于多孔3D的特殊结构特征,紫外光UV照射下,ZnO-CLs对RhB的降解率是普通ZnO粉体的2倍,对MO和MB亦具好的光降解活性。基于ZnO-CLs气敏传感器对CH3COCH3气体具有良好的选择和稳定性。在最佳电压下对100 ppm丙酮气体灵敏度约48,是ZnO普通粉体的约11倍。（3）以H2O溶剂和Zn（NO3）2基于气敏陶瓷管和FTO水热生长了由多孔片自组装的3D分等级花状ZnO（ZnO-FLs）。直接利用生长有ZnO-FLs的气敏陶瓷管做成的气体传感器对CH3COCH3气体的响应灵敏度S分别是通过传统涂覆法制作的普通ZnO粉体和ZnO-FLs气体传感器的约6.2倍和1.4倍。（4）以AgNO3为Ag源,通过UV原位还原法在TiO2-TLs和ZnO-CLs表面进行了 Ag修饰,得到Ag@TiO2-TLs和Ag@ZnO-CLs复合纳米材料。通过离子溅射法在TiO2-TLs和ZnO-CLs进行了 Au修饰,得到Au@TiO2-TLs和 Au@ZnO-CLs 复合纳米材料。Ag@TiO2-TLs、Ag@ZnO-CLs、Au@TiO2-TLs、Au@ZnO-CLs增强了材料的紫外-可见UV-Vis光吸收,比纯TiO2-TLs和纯ZnO-CLs具更优的光降解活性。