TiO₂的晶型结构是影响其材料应用性能的关键因素,其中金红石相TiO₂具有氧气敏感特性,而锐钛矿相TiO₂则具有较高的光催化活性。迄今为止,金红石相TiO₂的制备由于采用四价钛源,需经高温烧结（≥700℃）,所制得氧敏元件存在工作温度较高（≥250℃）、选择性、稳定性较差等缺点。此外,酞菁与卟啉配合物敏化TiO₂的方法是提高锐钛矿相TiO₂光催化效率的有效手段之一,也是目前研究的热点。这两类敏化剂在可见光区具有强吸收、理化性能稳定等优点,但其制备方法主要是利用已合成的TiO₂纳米颗粒浸渍敏化剂而成,该制备方法由于敏化剂与基质（TiO₂）之间耦合效果较差,导致敏化效果不理想。本文在氧敏材料方面,尝试以TiCl3为源物质,采用溶胶-凝胶法,经低温（400℃）烧结制成金红石相纳米掺杂氧敏材料,并测试其厚膜型元件的气敏性能,以期获得性能良好、接近于实用的半导体型氧敏传感材料。在有机敏化TiO₂复合材料方面,分别利用两种合成方法,即一般溶胶-凝胶法与原位自组装一步合成法,合成三类有机敏化TiO₂复合纳米材料,并采用多种物理、化学测试方法对其进行表征,在此基础上,选择有机染料为待降解物,以探讨其可见光光催化机理。主要结果如下: 一、以TiCl3为源物质,利用溶胶-凝胶法,经n型掺杂(V⁵⁺, Nb⁵⁺,Ta⁵⁺,Cr⁶⁺, Mo⁶⁺, W⁶⁺)、低温（400℃,1h）烧结即可获得金红石结构; 并筛选出掺杂量为18mol%的V5+/TiO₂气敏材料,该材料制成的元件具有氧敏（100ppm）灵敏度（S=16）、工作温度（80℃）、响应特性、选择性、稳定性均较好; 探讨了掺杂过程相变机理。二、首次利用Zeta电位与变温磁化率等测试手段来表征表面带电特性,分析其与结构、气敏特性之间的关系,提出掺杂增敏与影响选择性机理。三、利用一般溶胶-凝胶法,制备轴向取代酞菁（TiOPc）/ TiO₂纳米复合材料,当TiOPc:TiO₂=1mol%时,TiOPc以单分子形式存在于TiO₂表面,在可见光（15W,2h）照射下,罗丹明B染料光催化降解率达60%。四、首次采用原位自组装方法,制备了两类（CoPc/TiO₂, ZnTPP/TiO₂）纳米复合材料。发现配合物以单分子形式原位自组装于TiO₂颗粒表面,通过轴向与基质TiO₂之间存在较强化学耦合,能促使光生载流子快速分离与能量有效转移,使配合物与TiO₂形成更有效协同光催化作用。在可见光（15W,2h）照射下,ZnTPP/TiO₂催化剂对罗丹明B染料降解率达90%。