TiO2作为一种重要的半导体材料，具有光催化活性高、化学性质稳定、折射率高等特性，因而在光催化、陶瓷、涂料、化妆品及光电子器件等领域有着十分广泛的应用前景。尤其是近年来，核—壳结构的复合颗粒以及空心和介孔TiO2胶体颗粒的出现，使TiO2材料增添了许多独特的优异性能，TiO2的应用领域进一步扩大，人们对TiO2的研究热情也达到了前所未有的高度。　　 近年来，各种各样的纳米组装器件异常引人注目，而材料则是组装器件的原动力。在对于TiO2材料的众多理论和应用研究中，特别是近年在光子晶体和光电器件组装的应用中，研究者们发现，作为构建光电器件单元的球形、均一、单分散TiO2系列胶体颗粒的研制具有非常重要的理论意义和应用价值。然而，大量的文献调研显示，目前在单分散TiO2系列颗粒的控制制备方面还存在许多问题，例如，TiO2前驱体的反应活性高、制备过程复杂、颗粒易团聚和牵连、颗粒尺寸分布宽等等，这些都大大地限制了TiO2材料在实际中的应用。因此，努力探索新的、简便可行的控制制备球形均一、单分散TiO2系列胶体颗粒的方法显得非常重要和突出。本论文在混合溶剂体系中进行了具有各种结构的均一、单分散球形TiO2系列胶体颗粒的控制制备研究，并讨论了不同反应条件对这些颗粒材料形成的影响。论文的主要内容包括：　　 1、在新的混合溶剂体系中，实现了LaMer曲线所描述的成核与生长过程的分离，制备出单分散的TiO2胶体颗粒，所得颗粒的标准偏差在5％以内，多分布系数可以控制在0.01左右，而且颗粒尺寸在较大范围内可控。研究了单分散颗粒形成的作用机理，探讨了各种参数对颗粒的粒度分布及形貌的影响，结果表明，溶剂配比对胶体TiO2颗粒的形成起决定性的作用。　　 2、在混合溶剂体系中，以单分散的SiO2颗粒为核，在其表面包覆TiO2及TiO2/ZnO，形成了二元和多元复合颗粒，并实现了包覆层厚度的控制制备。考察了实验条件对包覆层形成和性质的影响。结果表明，氨水在TiO2包覆层的形成过程中起催化作用；ZnO包覆层的存在可以大大降低TiO2的晶型转化温度。　　 3、以苯乙烯—甲基丙烯酸共聚物球(PSMMA)为核，在混合溶剂体系中制得了单分散的PSMMA@TiO2及PSMMA@TiO2@ZnO复合颗粒，通过烧结去除聚合物后得到了具有不同壳层厚度的TiO2空心球及TiO2/ZnO复合空心球。研究了烧结温度对空心球形貌结构的影响，结果表明在600℃以下的烧结温度才可以使空心球保持原有的球形结构。此外，将复合颗粒在乳液体系中进行自组装，然后通过烧结处理，最终得到了由空心TiO2构成的具有空心结构的微球。这种空心微球负载银后的光催化性能明显提高。　　 4、采用甲苯/乙醇混合溶剂处理，首次将PSMMA@TiO2复合颗粒转变为单分散的PSMMA/TiO2复合颗粒，将这种复合颗粒烧结后，得到了单分散的具有介孔结构的TiO2颗粒。提出了溶胀—渗透过程的机制，分析得出，介孔结构的形成是由纳米TiO2颗粒堆积间的缝隙造成的。考察了包覆厚度、溶剂配比及处理时间对最终颗粒的形貌结构的影响，并对介孔TiO2颗粒的性质进行了较系统的研究。本论文还采用P123为模板，在混合溶剂体系中制备了具有空心和实心结构的介孔TiO2颗粒。