TiO2是一种多功能半导体材料,安全无毒、稳定性好、廉价易得,是光电应用领域的热门研究材料,但受自身能带结构、晶型、比表面积、颗粒边界等限制,其光电性能需要进一步的提高。其中提高TiO2材料光电性能的一种有效途径就是制备反射折射性能好、比表面积大、形貌可控的空心球材料。另外引入贵金属Au、Pt等,扩宽TiO材料光响应范围,促进材料表面电子-空穴对的分离,可以进一步提升TiO2的光电性能。因此本论文结合空心球结构和贵金属掺杂能有效提高其光电性能的特点,可控制备了Au/Pt掺杂的TiO2空心微球,并探究其光电性能。本文首先采用简单易操作的溶剂热法一步制备了TiO2空心微球,并在微球表面采用原位还原法均匀沉积不同量的纳米Au,通过评价TiO2/Au在紫外光和可见光下亚甲基蓝(MB)的光催化性能来研究纳米Au对Ti02空心材料光电性能的影响。纳米Au的沉积能有效提高材料的光催化活性,并将吸光区域由紫外光拓展到可见光。纳米Au沉积存在最佳沉积量,沉积量2.8wt%时,对MB降解效果最显著,150 mmin紫外光照射下降解率为99.77%,可见光下达84.25%。为解决微球表面沉积贵金属易脱落和阻碍光入射的问题,本文以尺寸和形貌可控的Au@SiO2球为硬模板、Si02为保护层,制备了Ti02包覆纳米Au的结构完整的锐钛矿型Au@TiO2空心球材料,探究了不同烧结温度对材料形貌、结构、晶型、比表面积的影响,并研究了其光电性能。500℃低温烧结的材料,表面纤维状结构使其比表面积达77.36 m2/g,表现出优异的MB吸附性能,黑暗条件下30 min内17.61 mg/L溶液染料去除率达77.27%；800℃高温烧结的材料,结晶度提高,在MB降解实验中表现出较优的吸附性能及与P25相媲美的催化性能。另外,将高温烧结材料作为光散射层用于DSSC双层结构电极,与纯P25电极相比,光电流和光电转化效率分别提高了13.12%和9.34%。由于Au@TiO2空心球排列无序会引起光电子传递损失,本文提出以粒径和成分可控的M (Au/Pt)@RF(树脂)为模板,在导电玻璃上制备三维有序大孔M@TiO2空心球薄膜,并研究了其光电性能。制备的材料空心球间彼此有序排列且通过大孔通道相互连通,为光电子的传递提供有效通道。不同贵金属掺杂对Ti02紫外光探测性能影响不同：Au改性材料表现出高光响应度1561.25 A/W,但响应时间长,暗电流大；Pt改性材料响应时间短,暗电流低至1.913 nA,但光响应度低；而AuPt合金改性材料综合两者优势,响应速度快17.5 s、光响应度高2.14 A/W、暗电流低22 nA,满足实际应用要求。