钛酸盐纳米纤维宏观结构是重要的功能无机材料，它具有光能转换性质、光/电化学催化性质和离子交换性质，并能作为前驱体衍生成TiO₂纳米纤维。钛酸盐纳米纤维在水热环境中沿着[001]方向择优生长，利用这一点，在微型框架的引导下，能在溶液中得到形态可控的钛酸纳米纤维结构，并衍生得到同一结构的TiO₂纳米纤维。本论文据此得到的主要研究成果总结如下：1.以高压釜的聚四氟乙烯内衬表面独特的周期性沟道为微框架，一步实现了在溶液中直接生长与组装钛酸纳米纤维构成的宏观结构。该方法简便易行、重复性好，且宏观结构的形态高度可控。该方法也有望适用于其它材料体系。所形成的钛酸纳米纤维膜可用于衍生TiO₂-A@TiO₂-B同轴结构构成的TiO₂纳米纤维膜（TiO₂-A和TiO₂-B分别代表锐钛矿相TiO₂和单斜相TiO₂）。电学测试显示，异质结构的TiO₂纳米纤维表现出独特的整流特性和长程导电性。制备的钛酸盐和二氧化钛纳米纤维网络在主-客体化学、薄膜光电器件和高效率光催化等方面有着潜在的应用前景。2.利用超饱和度控制钛酸盐纳米带完美自组装成直径达2⁵cm、厚度在2¹5mm、内具三维纳米通道的圆片结构。虽然圆片结构由纳米带堆垛而成，纳米带之间没有强的作用，但纳米带完美的组装使其具有优异的抗压能力，一片0.185g重的圆片在15kg的重量下才会碎裂（8×104倍于自身重量）。圆片结构还具有极高的孔隙率（孔隙度达到97％）和本征的负电性。研究表明所组装的圆片结构能高效捕获溶液当中的超细纳米粒子、进行荷电小分子的拆分和阳离子型分子的富集。如果按需捕捉具有光、电、磁和/或催化功能的微小纳米固体，圆片结构的应用将不只局限于分离领域，还有望在光电化学器件、化学传感器、催化剂等领域发挥作用。