納米二氧化鈦因其在光學，生物學和電學方面的獨特性能而成為當前的研究熱點之一。憑借其可控制的大小和高度有序的特性，它吸引了越來越多的關注。

與一維納米結構（例如納米棒和納米線）相比，二氧化鈦納米管具有更大的比表面積，可以提供更多的活性中心，從而使二氧化鈦納米管在光催化和光伏電池中具有更好的性能。 。

二氧化鈦納米管的應用主要在環境和能源領域。

1.環境領域：污染物和氣體傳感器的光催化降解

二氧化鈦是水處理領域中用于降解有機污染物的最廣泛使用的光催化劑之一，特別是用于污水中難降解的有機物，具有良好的優勢和前景。

研究人員利用洪武納米生產的TIO₂納米管降解雙酚A（BPA）。結果表明，加入二氧化鈦納米管作為催化劑后，BPA的降解率達到了80.1％，比加入TiO 2納米顆粒時高了51.1％，表明二氧化鈦納米管具有良好的光催化性能。

TIO₂納米管用于傳感器材料中以檢測氧氣，一氧化碳，氫氣等，并且已經證實TIO 2納米管對一氧化碳，氫氣，氨氣和其他氣體表現出高靈敏度。這種高的氣體敏感性活性是由TIO₂納米管的特殊形態和納米尺寸的高度對稱性引起的。

2.能源：水的光催化分解產生氫和染料敏化太陽能電池

由于研究人員發現二氧化鈦可以通過紫外線照射而分解為水而產生氫，因此光催化分解水以產生氫已成為一個新的研究領域。

為了有效利用可見光，人們已經考慮將TiO₂納米管與可以有效吸收可見光的有機半導體（染料）結合起來，從而實現對可見光的有效利用。