当前，能源和环境两大问题引起了全球的关注，而围绕着这两大问题开展新材料的研究也受到了国内外材料、化学、物理等交叉领域的极大重视，并取得了很好的研究进展。其中纳米功能材料就是其中具有代表性的一类。这类材料包括：无机、有机及纳米复合功能材料等。在这些众多的前沿性热点纳米功能材料中，纳米尺度的TiO2和ZnO由于制备简单、形貌可控，具有许多优异的性能等优点，在光催化、太阳能电池、传感器等方面有重要应用及潜在应用。多年来，尽管通过对TiO2和ZnO体系进行微观调控及复合掺杂等，取得了较好的进展，但拓展其对可见光的光谱响应仍面临着大量的挑战。本研究采用水热法制备了TiO2纳米管、ZnO纳米片等主体材料，采用多种途径改性制备了一系列异质结构复合功能材料，并采用多种方法拓展了其对可见光的光谱响应，开展了其表面、界面性能的研究，包括采用氧化物、硫化物、贵金属、有机及聚合物等改性及复合。对氧化物的改性，本文主要采用了CuO、Cu2O等，并制备了相应的异质结构功能复合材料；对硫化物的改性，本文主要采用了CuS、CdS、PbS等，并采用XRD、SEM、TEM、FTIR、UV-vis、PL等手段对纳米复合材料进行微结构和性能的表征，以探讨材料微结构和功能特性的关系；有机改性方面，本文主要采用卟啉和辣根过氧化氢酶及部分功能聚合物对其进行了初步改性，取得了一些初步的结果。在性能研究方面，本文主要选择具有代表性的上述制备的纳米复合材料及其改性产物，开展了部分实验研究。本文采用两种结构的原理型化学传感器件以考察其电响应和吸附响应：一是采用柔性聚合物基板上制备叉指电极结构，考察了其电响应行为；二是采用QCM传感器及其阵列，考察了多种异质结构纳米复合材料对有机挥发份的响应特性，取得了一些较好的结果。该方法也可拓展到其它纳米复合材料的表面、界面特性的考察。