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TiO2纳米棒阵列作为一种杰出的一维纳米材料,具有电子传输效率高、电子-空穴对易分离、光散射效应强等特点而被广泛关注。近年来被广泛应用于燃料敏化电池、污水处理、气体传感器等领域。正因如此,对TiO2纳米棒阵列的晶型结构、形貌的研究也日趋成为人们研究的重点。本文基于一步水热法,以TiCl4为钛源、水为氧源、HCl为抑制剂、ITO（Indium Tin Oxides）玻璃作为基板制备TiO2纳米棒阵列,探究了反应时间、反应温度、盐酸浓度、TiCl4含量和退火温度等条件对TiO2/ITO复合材料晶相含量、晶型结构、表面形貌、光催化性能和亲水性能的影响;同时将加入了PVP、酒石酸和柠檬酸改性后得到的样品也进行了性能分析。本课题研究结果表明:（1）以ITO导电玻璃为基板,成功的通过一步水热法制备出了高密度的单晶锐钛矿相的TiO2/ITO纳米棒阵列复合材料。复合材料中的纳米棒沿[101]晶面生长,直径在230nm左右,长度在2.5μm左右,纳米棒生长整齐,排列紧密,形成整齐的阵列状结构。（2）研究了不同反应参数对TiO2纳米棒阵列晶相及形貌的影响。盐酸浓度的升高给TiO2纳米棒提供了一个适宜的生长环境,当盐酸浓度为6mol/L时,TiO2纳米棒基本发育完全,直径约为150nm左右,长度约为4μm左右,形成了紧密排列的阵列状结构,而当盐酸浓度继续增加达到8mol/L时,TiO2生成减少,并且纳米棒在ITO玻璃上产生了脱落现象,盐酸浓度过大不利于TiO2纳米棒的生长;随着反应温度的升高,原子获得的能量增多,活性也随之增强,移动到更加合适的晶格位置,使得TiO2形成结晶性更好的晶体,更有利于形成纳米棒阵列,当反应温度为160℃时,纳米棒直径约为230nm,长度增至4μm左右,当反应温度超过180℃时,纳米棒的体积越来越大,纳米棒又出现了分支状的结构,比表面积优势变小;随着反应时间的增长,反应时间为7h时,由于给予了原料充足的时间进行水热反应,Ti原子也有充足的时间与O原子接触,促使大量的TiO2纳米棒生成,并在ITO基板上形成紧密整齐排列的阵列状结构,而过长的反应时间使得纳米棒生长得过于茂密,顶端互相挤压以至于出现了断裂的现象;随着四氯化钛含量的提高,有充足的原料进行成核反应,TiO2纳米棒的密度不断增加,直径变大,当四氯化钛含量为0.20ml时,直径约为240-380nm,长度约为3.5-4μm,纳米棒含量明显增加并且出现了整齐的阵列状结构;随着退火温度的提高,晶粒的直径渐渐增大,比表面积随之增大,在450℃时样品形貌最佳,而随着退火温度不断提高,会有新的细小的纳米棒从原来的纳米棒上生长出来,形成无数细小的分支,纳米棒阵列结构被破坏,并且由于纳米棒生长过多,大量的纳米棒出现了“倒伏”的现象,将会导致光催化活性点的减少。（3）探究了TiO2纳米棒阵列的光催化性能和亲水性能。光催化实验以甲基橙和酸性大红作为被降解物,以高压汞灯下甲基橙和酸性大红吸光度的变化为标准。光催化降解率最高可达100%;亲水性能的检测以水滴平铺时的光学接触角的大小为标杆,亲水性最佳时,紫外光照射后的样品光学接触角为8.1゜,几乎平铺在样品表面。（4）探究了加入不同助剂对TiO2纳米棒阵列晶相及形貌的影响。随着PVP含量的增加,纳米棒的直径呈现出先增加后下降继而又增加的趋势。当PVP添加量为0.5g时,纳米棒直径约为77-120nm,纳米棒生长密度高,比表面积大,出现了整齐的阵列状结构;随着酒石酸含量的增加,纳米棒的直径先减小后增加。当酒石酸的添加量为0.5g时,TiO2纳米棒的直径为77-200nm,并且纳米棒的形貌也由“树枝状”变为整齐紧密排列的阵列状结构,这是因为酒石酸的加入促进了锐钛矿晶核的生长,所以在钛前驱物浓度一定的条件下,TiO2纳米棒的密度越来越大,生长的越来越紧密,所以直径会随之减小,但是由于酒石酸与Ti原子中心的强鳌合能力,使得钛配合物之间的缩合减慢,所以随着酒石酸添加量的继续增加,TiO2纳米棒的直径也随之增加;随着柠檬酸含量的增加,纳米棒的直径呈现出先减小后增加的趋势。当柠檬酸的添加量为0.4g时,TiO2纳米棒的直径为78-230nm,TiO2纳米棒表现出最好的结构形貌,这是因为柠檬酸根会与钛离子进行配位,当柠檬酸根的含量增加时,体系中的羧酸基团逐渐过剩,柠檬酸根与钛离子配位减少,形成的聚合体的体积相应减小,粒径也随之减小,当柠檬酸含量继续增加时,溶液中大部分钛离子均与柠檬酸根配位生成聚合体,聚合体之间的间距变小,相互碰撞的几率大大增加,粒径也随之增大。（5）研究了添加不同助剂后TiO2纳米棒阵列的光催化性能和亲水性能。光催化实验以甲基橙和酸性大红作为被降解物,以高压汞灯下甲基橙和酸性大红吸光度的变化为标准。光催化降解率最高可达100%;亲水实验以水滴平铺的光学接触角大小作为标准,亲水性最好时,紫外光照射后的样品光学接触角为5.1゜,几乎平铺在样品表面。