随着纳米科技的兴起，科学技术研究进入一个崭新的阶段。在纳米尺度下，由于纳米材料展现出许多奇特的物理和化学性质，使得纳米材料及其应用成为当前科学研究最为丰富和活跃的领域。基于电化学阳极氧化的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列属于宽禁带N型半导体，具有稳定的化学性质，由于其无毒、自洁、催化活性高等特点，在光催化、太阳能电池、以及能源、生物和环保等领域被广泛应用。目前纳米结构TiO2材料的应用研究主要集中于可见光到紫外光范围，尚未见到其在红外光范围的应用研究报道。定向有序排列的TiO2纳米管阵列，具有较大的比表面积和载流子定向传输特性等特点，因此很适合用于制造基于电阻加热效应的红外辐射光源。黑色TiO2纳米管阵列不但具有黑体辐射效果，同时还具有大的辐射表面积，能大幅提高单位面积红外辐射强度。　　本文主要对黑色TiO2纳米管及其红外辐射特性开展了相关研究。首先，采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列，之后通过对其改性制备出蓝黑色以及黑色的TiO2纳米管阵列，并对其形貌和性能进行表征和测试，结果表明黑色TiO2具有很宽的光谱吸收特性。其次，针对不同工艺制备的TiO2纳米管阵列的红外发射特性开展研究。利用发射率测试系统对TiO2纳米管阵列的红外发射进行测试，结果显示普通的TiO2纳米管阵列在波长大于10μm的远红外波段显示了黑体辐射特性（发射率为1），并且在10～12.5μm波段发射率甚至超过1。相比之下，黑色TiO2纳米管阵列展现了比普通TiO2纳米管更宽的黑体辐射特性，波长覆盖到中远红外波段（＞5μm），并且在5～12.5μm波段发射率超过1，实现了中远红外的超辐射特性。最后，基于基尔霍夫定律采用时域差分法对TiO2纳米管结构的窄带红外辐射进行了理论研究。结果显示在金环/TiO2纳米管的复合结构表面能够激发出金属表面等离子体极化激元，可实现峰值波长在1.5μm和3.5岬的双窄带的增强发射，半峰宽约为0.3μm，波峰随着纳米管的周期的增大而发生蓝移。