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钛酸纳米管在传感器材料、化学反应载体、光催化、气体吸收、锂电池电极、太阳能电池和储氢材料等方面有潜在的应用价值，因此引起了广泛的注意和研究。然而要进一步走向实用，钛酸纳米管自身性质还有待进一步改善，如提高其导电性、光吸收效率等。本论文旨以钛酸纳米管的改性为目的，应用多种实验手段对钛酸纳米管及钛酸钠纳米线进行了掺杂、表面修饰、填充以及表征，并讨论分析了相关结构、形成机制、研究了经改性后方法钛酸纳米管特性的变化并探讨以及可能的应用前景。具体内容如下：
采用乙酸锌溶液浸泡_力口热退火的两步骤方法，使锌掺入钛酸纳米管晶格。通过一系列表征手段，分析了掺入机理和锌在钛酸纳米管晶格中的位置，进一步研究了掺锌后钛酸纳米管的紫外.可见吸收及其导电性。
利用硝酸银浸泡.模拟日光辐照的办法将粒径在5nm左右的银纳米颗粒高效的修饰于钛酸纳米管表面，改善了钛酸纳米管的光吸收性能。
采取液相填充并加热降解的方法，首次高效的在钛酸纳米管中填充了高长径比的单晶银纳米线，使钛酸纳米管的的紫外-可见吸收边相对于纯钛酸纳米管发生了红移，且大大提高了样品的导电性能。
通过溶液浸泡-力口热退火的途径将镍纳米颗粒和铋纳米颗粒/纳米线成功修饰于钛酸纳米管的表面和管腔内。用类似的方法也将氧化锌修饰于钛酸纳米管的表面，并且观测到了其光致荧光的现象。