进入21世纪,人类面临能源危机、生态环境恶化等的严峻挑战,如何解决上述问题是社会各界尤其是科技界的历史使命。当前人们迫切需要开发出资源节约型和环境友好型的新型功能材料。TiO₂的研究和应用与环境、能源等息息相关,它是一种环境友好型的新材料。纳米TiO₂不仅具有催化能力强、化学性质稳定、降解完全等优点,而且还具有价廉、无毒、可长期使用等特点,成为近年来科学家们研究的热点。其中TiO₂核壳材料由于具有较大的比表面积、较高的孔体积而受到人们越来越多的关注。本课题主要围绕TiO₂核壳材料的合成、改性和光催化、光电性能的研究开展了如下工作:（1）首先用聚合法制备了聚苯乙烯微球,以此为模板合成了TiO₂微球,500℃煅烧后得到TiO₂空心球,测试显示中空球直径约700⁸00nm,呈典型的锐钛矿晶型,光催化性能较P25有显著的提高。（2）通过化学还原的方法在TiO₂微球表面沉积不同摩尔比（Ag/TiO₂）的纳米Ag颗粒,煅烧后得到TiO₂@Ag核壳材料,研究了不同负载量所得催化剂的光催化效果发现:光催化剂的产氢速率维持相对恒定,没有随着反应的进行而衰减,表明光催化剂有较好的光学稳定性。光催化产氢活性的大小顺序为:R=0.9 > R=0 > R=0.6。当Ag/TiO₂摩尔比为0.9,纳米Ag粒子为70⁸0 nm时,此时Ag粒子更容易成为电子捕获中心,加速电子空穴对的分离;且数量适中,易于产生等离子效应,大大提高了催化剂产氢效果。（3）把TiO₂核壳材料用于染料敏化太阳能电池,测试了电池的性能。这种电池的电极具有特殊的双层膜结构,下层是水热法做的TiO₂纳米晶,上层由于掺入微球结构疏松多孔。500℃煅烧后,金红石相较为显著,当掺入一定量的Ag后,金红石相对含量减小,说明一定量的Ag掺杂可以阻止TiO₂从锐钛矿向金红石结构的转变;XPS测试显示,电池光阳极含有C、Ti、Ag、O。从电池测得I-V曲线可以看出,Ag的掺杂可以使相应DSSC器件的效率得到明显地提高。