环境污染和能源短缺是21世纪人类所面临的两大严重问题。TiO2材料被发现能够用于光催化裂解水以来，该材料在太阳能电池、组织工程、光催化降解污染物等研究领域的作用逐渐被人们所发现，同时由于其具有氧化性、生物惰性等特点而被广泛应用于能源以及环境治理等应用领域，但是这种材料也有自身的缺陷例如该材料的光响应禁带较宽，光能转化率较低，目前该材料的应用研究还只能停留在实验室阶段。本文通过阳极氧化法在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列涂层，并通过改变其形貌和相态探索纳米管阵列光（电）催化性能的机理，具体内容如下:　　(1)形貌影响WiO2纳米管阵列的光（电）催化性能研究:WiO2纳米管光催化降解有机物的机理是依靠光生空穴与氧化剂生成的羟基自由基氧化有机物中的基团;光电转化是依靠紫外光照射下激发生成的到达纳米管表面光生电子的密度。研究表明增大纳米管阵列的比表面积能够增大单位面积的光生空穴数量，从而提高降解有机物的效率。与之相反的是，TiO2纳米管在激发情况下，产生的光生电子的寿命很短，增大比表面积会延长光电子的迁移时间从而降低材料的光电性能，比如说减小管径、增大管长等，都可以增加迁移过程的时间和阻力。　　(2)F离子的残留量对TiO2纳米管阵列的光（电）催化性能的影响:研究表明，F离子残留量越少，纳米管的光催化降解率和光电转换率越高。这是因为在光照条件下，带有负电的F离子易于和带正电的光生空穴发生反应，同时由于F离子的掺杂使纳米管中出现了Ti3+，从而降低了光生电子的数量。　　(3)退火条件对TiO2纳米管阵列的光（电）催化性能的影响:低温退火处理条件下，纳米管的形貌基本上没有改变，影响半导体材料性能的主因是相态变化。结果表明，锐钛矿占主体的混晶结构能够有效的促进光生电子-空穴对的分离和传输，从而可以提高光（电）催化性能。