本论文研究硫化镉纳米颗粒敏化二氧化钛纳米管阵列的一步法制备及其光电化学性能和表面凹陷钯纳米多面体颗粒的可控制备和电催化性能。在第一章绪论中,我们主要介绍基于二氧化钛的光电化学太阳能电池的工作机制、光电转换效率提高的可能途径和纳米材料在其中发挥的作用,以及钯纳米多面体的可控制备和它的形貌对光吸收、电催化性能的影响；在第二章中讲述了利用电沉积技术一步法制备出硫化镉(硒化镉、碲化镉)颗粒敏化的二氧化钛纳米管阵列,并研究了它们的光电化学性能。第三章讨论的是利用快速还原的方法制备｛100｝面凹陷的钯纳米立方体、直角双锥体和五次孪晶纳米棒,并研究了它们的电催化性能。第四章介绍了通过籽晶诱导的方法制备表面凹陷的钯立方八面体,并研究了它们的光吸收性能和电催化性能。我们在第五章中对本论文所涉及的工作进行了总结和展望。第二至第四章所涉及的研究内容主要如下：第二章：本章介绍了硫化镉为代表的窄带隙半导体纳米颗粒敏化二氧化钛纳米管的制备方法,以及各种方法中存在的问题。我们发展出一步法快速地在氧化铝模板中同时电沉积硫化镉颗粒敏化二氧化钛纳米管阵列。我们制备的复合结构,硫化镉纳米颗粒均匀分布在二氧化钛纳米管中,而且颗粒部分嵌入到管壁中。这种结构有效的阻止了硫化镉颗粒聚集或堵塞纳米管,提高了硫化镉颗粒与二氧化钛的接触面积。硫化镉纳米颗粒的尺寸和分布密度可以通过控制电解液浓度进行调制。利用硫化镉纳米颗粒敏化的二氧化钛纳米管可以将光吸收范围从紫外区域拓展到可见光区域(580纳米以下)。同时硫化镉颗粒的修饰使得二氧化钛纳米管的光电化学活性提高到11倍。我们还证明了这种一步电沉积方法也适用于其它窄带隙半导体纳米颗粒敏化二氧化钛纳米管阵列的制备。第三章：本章介绍了表面凹陷的贵金属多面体颗粒的制备方法,以及各种方法的优点和存在的问题。我们发展了一种快速还原的、非籽晶诱导生长的、一步法制备出表面凹陷的钯立方体。钯立方体的凹陷程度可以通过控制还原剂的浓度调制。我们发现制备过程中足够快的还原速度可以导致颗粒在特定方向形成过生长,从而形成凹陷结构,即还原速度是凹陷结构形成的关键因素。我们在反应进行中改变还原速度证实了我们的推论,利用还原速度的变化有效调节凹陷结构的形貌。我们利用同样的机制,使用不同还原剂制备出表面凹陷的直角双锥体和五次孪晶纳米棒。我们对比了各种形貌钯颗粒的电催化性能,发现具有凹陷表面的钯多面体颗粒表现出比普通多面体颗粒更优异的电催化活性和稳定性,而且在我们可控制的凹陷程度范围内,凹陷程度越大电催化性能越高。第四章：本章首先介绍了利用籽晶诱导方法制备以钯为代表的贵金属纳米颗粒的研究进展。在实验中我们利用籽晶诱导方法制备出表面凹陷的钯纳米立方八面体。我们以表面凹陷钯纳米立方体为籽晶,在籽晶生长阶段选用不同还原剂,以抗坏血酸钠为还原剂得到｛100｝面凹陷的立方八面体,以抗坏血酸为还原剂得到｛100｝面和｛110｝面凹陷的八面体,以抗坏血酸和盐酸为还原剂得到表面没有凹陷的立方八面体结构。我们通过紫外可见光消光谱测试证明凹陷结构对钯颗粒的光吸收曲线无显著影响,而甲酸电氧化测试则证明凹陷结构可以增大钯颗粒的电催化性能。