本文使用元素掺杂和半导体复合两种方法对有序TiO₂纳米管阵列进行修饰,从而达到提高本有序TiO₂纳米管阵列的光电化学性能和光电催化性能。本文第一次以电沉积的方法制备了硼掺杂有序TiO₂纳米管阵列。用阳极氧化法制备有序TiO₂纳米管阵列,然后在硼酸溶液中通过控制不同的电沉积时间得到不同硼掺杂量的TiO₂纳米管阵列。X一射线光电子谱测试表明硼元素进入到TiO₂纳米管的晶格中并且与钛元素和氧元素结合形成化学键;X-射线衍射谱表明在相同的焙烧温度条件下硼掺杂TiO₂纳米管阵列的结晶度有所增强;硼掺杂TiO₂纳米管阵列光谱吸收性质用紫外—可见漫反射吸收光谱表征,发现不同硼掺杂量的TiO₂纳米管阵列相对于未掺杂样品的吸收边带发生不同程度的红移,并且在380纳米至510纳米波长区域产生不同强度的第二吸收峰;硼掺杂TiO₂纳米管阵列在紫外光、可见光区辐射时的光电流相对于未掺杂样品有不同程度的增强;在用短弧氙灯作为光源模拟太阳光辐射,并伴随0.4V偏压的条件下,硼掺杂TiO₂纳米管阵列相对未掺杂TiO₂纳米管阵列对苯酚的光电催化降解速度有不同程度的增加。本文中第二种TiO₂纳米管阵列的修饰方法为CdS量子点复合。透射电子显微镜表明通过连续离子层吸附反应法得到了CdS量子点复合TiO₂纳米管阵列。进一步改进的连续离子层吸附反应法,使CdS量子点的晶体生长速率大幅增加从而缩短了反应时间。对制备条件进行了系统的考察,例如浸渍循环次数以及焙烧温度对CdS量子点复合TiO₂纳米管阵列的光电化学性能的影响,并且讨论了制备条件对所得到的CdS量子点复合TiO₂纳米管阵列的影响机理。