二氧化钛（TiO2）是一种非常重要的宽禁带（～3.0-3.2 e V）半导体材料,由于其经济无毒且具有物理化学性质稳定的特点,而被广泛应用于紫外探测、光催化和环境能源再生及保护等各个领域。但由于TiO2对可见光吸收有限且其性能受形貌及晶型影响较大,严重阻碍了TiO2在各领域的应用。近年来,为提高TiO2对整个太阳光波段的光谱吸收,科研工作者主要采用以下三种方式提高其性能,（1）控制形貌:低维纳米线形貌有利于提高电子传输能力;（2）离子掺杂:在TiO2禁带中引入杂质能级,以实现对能带结构的调节,从而促进可见光的吸收,提高TiO2对太阳光的光响应效率;（3）控制形成不同的晶型:不同晶型的TiO2在晶体结构和能带结构存在差异。但是,同时实现以上三种调控鲜有报道。基于此,本文提出一种新型的合成方法,并重点研究了过渡族金属元素（Cu、V、Mo、In和Sn）掺杂对TiO2的纳米形貌及光电性能等性质的影响。具体内容如下:（1）本文以TiO2为例,首先采用静电纺丝技术解决了过渡族金属掺杂难,掺杂不均匀的问题;其次以静电纺丝所得纯/掺杂纳米纤维为前驱体,采用搅拌微波辅助水热法不仅实现了超长TiO2纳米线的制备,而且为制备材料节省了大量的时间;最后通过控制煅烧温度得到不同晶型的过渡金属掺杂的TiO2。（2）通过一系列详尽的表征技术探究了不同掺杂离子对TiO2的影响。由于过渡金属离子的引入,在形成杂质能级的同时造成晶格畸变,产生大量的氧空位形成缺陷能级,从而实现对TiO2能带结构的调控。进一步研究表明,掺杂离子的引入还会对TiO2的相变反应起到抑制作用。（3）基于不同物相（金红石、锐钛矿）、不同成分（未掺杂、离子掺杂）制作TiO2纳米线光传感器,分析对比基于不同掺杂离子的传感器器件在紫外光和蓝光的光电性能,实验结果表明Cu和V掺杂的TiO2纳米线缩短了光传感器器件的恢复时间,Sn和Mo掺杂的TiO2纳米线所制备的器件对蓝光吸收性能均提高。