纳米材料具有粒径小、分散性好、比表面积高、反应活性高等优点，在催化领域有广阔的应用前景。本论文合成了几种具有独特结构的功能性纳米材料，并研究了其在光催化和电催化领域的应用。首先，我们采用简单易行的溶剂热醇解法，合成了介孔TiO2纳米片基管状多级结构材料。该产物具有高的比表面积，大的孔径。通过对亚甲基蓝和罗丹明B溶液的光催化降解发现，与P25相比，该催化剂具有更优异的光催化性能。接下来，我们选择具有特殊形貌的介孔分子筛SBA-15（棒状）作为TiO2的载体，通过简单的水解法合成TiO2/棒状介孔分子筛复合材料。该载体具有均匀的分散性、颗粒尺寸小、孔道/孔径比小等优点，能够有效地控制TiO2颗粒的尺寸。与传统SBA-15载体相比，发现棒状SBA-15作为载体得到的复合催化剂具有更好的光催化性质。此外，通过简单的醇热法一步合成了硫化铑/碳纳米球（RhxSy/C）催化剂。与以往的方法相比，本实验中合成的硫化铑结晶度高，不需要后续热处理，同时还可以控制产物的物相组成。将此复合物用作盐酸电解阴极催化剂来研究其氧还原反应催化性能，实验结果表明RhxSy/C-ethanol催化剂表现出与Pt/C相当的电催化活性，同时具有更出色的稳定性。最后，我们设计实验并合成了一种链状Rh17S15@C和Rh@C核壳结构复合材料，并研究了该产物的形成机理。在硫酸/硫酸甲醇体系中，测试了该复合材料的氧还原反应催化活性和抗甲醇性。研究结果表明Rh@C和Rh17S15@C-2（丙酮与异丙醇体积比为5:5）具有最好的催化活性，并具有良好的抗甲醇性。本论文的研究工作为纳米材料在催化领域的应用提供了新的思路。