本论文致力于研究钙钛矿氧化物MTiO₃ （M= Ba, Sr, Ca, Mg）纳米结构,多孔SrTiO₃纳米微球和多层TiO₂纳米管@Ag纳米粒子异质结构的制备与表征,并探索了MTiO₃的电学性能及多孔SrTiO₃纳米微球和多层TiO₂纳米管@Ag纳米粒子异质结构的光催化性能。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、紫外-可见光吸收（UV–vis）、电压-电容（C–V）和极化-电压（P–E）循环曲线等多种分析测试手段对这些纳米结构材料进行表征。结果归纳如下:1.运用水热合成法,在Ti板基底上成功制备出BaTiO₃纳米环结构,SrTiO₃纳米颗粒结构,CaTiO₃微米级长方体结构,MgTiO₃纳米盘结构的薄膜。研究了反应时间,反应温度,溶液中碱浓度对产物形貌与结构的影响。通过调节反应时间和反应温度实现了BaTiO₃从立方向四方晶型的转变。并研究了MTiO₃纳米结构的生长机理,BaTiO₃和SrTiO₃纳米结构经历了“纳米线–纳米管–纳米环”的生长过程;CaTiO₃和MgTiO₃纳米结构的生长机理是:TiO₂纳米管在钛酸盐纳米线表面外延生长的同时,MTiO₃（M= Ca, Mg）在溶液中自成核,随后钛酸盐纳米线、TiO₂纳米管完全转化为CaTiO₃或MgTiO₃纳米结构。通过测量BaTiO₃,SrTiO₃,CaTiO₃纳米结构薄膜的电压–电容曲线及BaTiO₃极化–电压曲线,分析它们的介电性能,结果证明所制得的BaTiO₃纳米结构薄膜具有良好的铁电性,SrTiO₃,CaTiO₃纳米结构具有很高的介电常数。2.利用水热合成法在无模板剂的条件下成功制备出多孔SrTiO₃纳米微球。多孔SrTiO₃纳米微球的孔径大小可通过反应时间和反应温度进行调节。研究了钛源对产物相貌的影响,当钛酸盐纳米线作为钛源时,制备出了实心SrTiO₃纳米微球,当钛酸盐纳米管作为钛源时,制备出空心SrTiO₃纳米微球,比较所制得的实心与空心SrTiO₃纳米微球的光催化活性,结果显示多孔SrTiO₃纳米微球具有更强的光催化活性。3.首先利用水热法成功制备出多层TiO₂纳米管,再通过水相沉淀法在多层TiO₂纳米管的内外壁上沉积Ag纳米粒子,形成多层TiO₂纳米管@Ag纳米粒子的异质结构。通过调节溶液中银离子浓度可实现对银颗粒沉积数量的控制,通过调节反应时间可达到对沉积银纳米颗粒大小的控制。并比较了钛酸盐纳米线、多层TiO₂纳米管、多层TiO₂纳米管@Ag纳米粒子异质结构的光催化活性,结果显示,多层TiO₂纳米管@Ag纳米粒子异质结构的光催化具有明显增强效果。