● 摘要
TiO2有着化学性质稳定、无毒、制造成本低等优点，一直以来都是光电化学应用的主要研究对象之一。在太阳光的利用中，我们既可以将TiO2产生的光生电子和光生空穴存储起来并在需要的时候释放，也可以直接将其转化成其他形式的能量。
将TiO2纳米管阵列固定在透明的导电基底上，在TiO2纳米管阵列上沉积Ni(OH)2可得到TiO2纳米管阵列/Ni(OH)2复合储能体系。通过将紫外光下TiO2产生的氧化能（光生空穴）存储在Ni(OH)2中，复合薄膜清晰地显示出肉眼可见的光致变色现象，颜色从浅黄色变成棕色。通过使用还原剂释放出储存的氧化能，复合体系显示出可逆的颜色切换。这种基于Ni(OH)2和TiO2纳米管阵列的复合体系将氧化能存储和光致变色两种功能结合起来，有助于它们的进一步应用。
利用太阳光光催化分解水制取氢气是光能转换的一种重要途径。光解水制氢中的H+还原过程需要加入有效的催化剂以降低过电位，Pt系金属在H+还原制H2的反应中具有很强的催化活性，在TiO2光解水制氢研究中也被普遍用做阴极，然而贵金属的使用大大提高了催化制氢的成本。MoS2具有较高的H+催化还原活性，但MoS2的制备过程相对比较复杂。利用TiO2对光的响应则可以非常方便地在TiO2表面沉积上MoS2。以(NH4)2MoS4为前驱体，利用原位光还原沉积技术在TiO2纳米管阵列上制备出MoS2纳米团簇，这种TiO2纳米管阵列/MoS2复合体系显示出明显的氢还原活性。