本文采用溶剂蒸发诱导自组装法在不同条件下分别制备了蠕虫状介孔TiO₂和粒子规整排列的纳米TiO₂薄膜和粉体材料。利用TG-DSC、XRD、FT-IR、Raman、AFM、SEM、TEM等测试技术对所制备的样品进行了表征，发现蠕虫状介孔TiO₂经350℃焙烧后，模板被完全去除，而且为有序的蠕虫状介孔结构，晶相为锐钛矿；而粒子规整排列的纳米TiO₂经400℃焙烧后为粒子均匀排列的球状结构，晶相为锐钛矿。对不同焙烧温度的样品进行光催化降解罗丹明B的性能研究，发现400℃焙烧的蠕虫状介孔TiO₂和500℃焙烧的粒子规整排列的纳米TiO₂具有最高的光催化活性。通过测量不同焙烧温度下TiO₂薄膜的接触角，发现蠕虫状介孔TiO₂薄膜的亲水性优于粒子规整排列的纳米TiO₂薄膜，这与介孔TiO₂的多孔结构有关。经高压汞灯照射后二者亲水性均有显著提高，介孔TiO₂的多孔结构和多的表面缺陷，经紫外光照射能产生更多的氧空位，从而产生了光诱导超亲水性。在蠕虫状介孔TiO₂薄膜电极上利用电沉积法沉积了CdS，通过测定ITO／TiO₂／CdS复合薄膜的光电流响应谱，判定CdS被沉积在了介孔TiO₂孔道及其表面上，而且其光电响应范围被拓宽至可见光区，光电流显著增强。通过测定薄膜的吸收光谱，发现ITO／TiO₂／CdS复合薄膜的吸收强度大大增加，且吸收边显著红移，由此判定形成了TiO₂-CdS异质结，从而使可激发光波长拓展到可见光部分，提高了对太阳光的利用率。