Исследована возможность повышения катодных характеристик нанодисперсного диоксида титана рутильной формы путем лазерного облучения термически модифицированных систем TiO2 + α-Fe и TiO2+Fe3O4. Установлены оптимальные режимы модификации микродисперсными железосодержащими частицами. На основании рентгеноструктурных, мессбауэровских и микроскопических исследований сделан вывод о наличии глобульной структуры модифицированного катодного материала.