中空二氧化钛因结合了中空材料与二氧化钛的优点，使其在光电仪器、气体传感以及光催化等领域得到了更广泛的应用。到现在为止，制备中空二氧化钛微球的最常用方法是模板法，即通过利用各种可牺牲或可除去的模板来实现中空二氧化钛结构的方法。然而，由于钛前驱体的高度反应性，模板法到目前为止只能在非水溶剂中进行，因此，要控制其在模板表面进行简单的，均匀的自组装将极其因难。这也是为什么到目前为止，仍然未见有序的中空二氧化钛材料简易制备方法报道的原因。因此，发展一种制备有序的中空二氧化钛的方法是极其必要的。　　 本研究课题的目的正在于此，即研究与发展出一种制备高度有序的中空二氧化钛微球的方法，深入研究和探讨中空二氧化钛微球的光催化性能。为实现这一目标，在深入研究和掌握钛前驱体自组装的特点基础上，利用模板为导向的静电引力作用，制备出高度有序的中空二氧化钛材料。在掌握钛前驱体水解组装的规律后，本研究将进一步探索和解决中空二氧化钛在以水体系为基础的制备技术瓶颈。　　 具体来说，本研究分两部分，第一部分是通过无皂乳液聚合的方法制备出单分散性的阳离子聚苯乙烯微球，再以阳离子聚苯乙烯为模板，并分散在无水乙醇溶液中，再将已用适量乙醇混合好的钛酸四丁酯(TBT)缓慢滴加到反应体系，在室温下，利用阳离子模板的静电吸引作用，加快TBT在模板表面的沉降速度，在反应足够时间后，通过控制反应体系温度（4℃以下）和水的量（约反应体系总质量的1％～4％），以精确调控TBT的水解缩合和自组装速度，以获得高度有序的阳离聚苯乙烯/二氧化钛前驱体，最后通过高温煅烧以除去阳离子模板，制备出高度有序的中空二氧化钛材料。第二部分，是在制备出阳离子聚苯乙烯模板的基础上，用醋酸调节体系的pH低于4.0，再将已用酸性控制好的的钛酸四丁酯(TBT)缓慢滴加到反应体系，滴加完毕后，再调节体系的酸度至约pH为6.5，以精确调控TBT的水解缩合和自组装速度，以获得高度有序的中空二氧化钛前驱体，最后通过高温煅烧除去阳离子模板，制备出高度有序的中空二氧化钛材料。随后，各种现代化仪器如高分辨透射电子显微镜(TEM)，热场发射扫描电子显微镜(SEM)，综合热分析仪(TGA)，X射线衍射仪(XRD)，示差扫描量热(DSC)等方法对中空二氧化钛材料进行表征。实验结果表明，本研究不但成功制备了有序可控的中空二氧化钛材料，而且还第一次成功地在中空二氧化钛的水性合成上取得了重大突破，从而为有序中空二氧化钛材料的简易水性合成技术的发展和进步做出积极贡献。