二氧化钛是一种自然界中来源非常丰富的半导体材料,在光催化剂、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池催化剂载体方面都有着潜在的应用。本文应用仿生钛化的合成方法,在温和的条件下,以长链多胺分子作连结剂和诱导剂、二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛作二氧化钛前驱体合成二氧化钛/碳复合材料,并研究了其电化学性能。研究的主要内容如下:1.在水体系中以氧化石墨烯为二维模板和碳源,枝状聚乙烯亚胺作诱导剂和连结剂,有机钛作二氧化钛前驱体,利用仿生矿化的方法合成超薄层结构的二氧化钛/石墨烯复合材料,在氢氩气氛500oC热处理,聚乙烯亚胺裂解,无定型二氧化钛转化成锐钛矿相,而且在石墨烯上形成具有网状结构的二氧化钛薄层,它的比表面积高达172m2/g,二氧化钛的含量能达到82%以上。在锂离子电池应用测试中,在倍率5C的条件下循环50圈后容量依然能达到155m Ah/g,倍率25C的条件下循环2000圈后容量还能达到115m Ah/g。相较于普通的商业锐钛矿相二氧化钛,前者在锂电应用方面可以较明显的提高界面储锂性能。2.利用脲酶催化尿素水解及热处理后,得到二氧化钛/碳纳米管复合材料,并将此方法应用于其他金属氧化物/碳纳米管复合物的制备,同时引入贵金属铂,形成二氧化钛/铂/碳纳米管的三元复合结构,该材料有希望应用于甲醇电催化氧化。