为了将纳米TiO₂材料更好地应用于纺织品加工,本文首先在室温合成了两种不同的纳米TiO₂水溶胶（简称TiO2-S-1和TiO2-S-2）,同时分别将两种商品化纳米TiO₂粉体（5 nm和30nm）制成水分散液（简称TiO2-P-5和TiO2-P-25）,并分别使用它们通过轧-烘-焙工艺对棉织物进行整理加工制备四种不同的纳米TiO₂负载棉织物。在使用场发射电镜、X-光衍射、紫外可见光漫反射光谱和能谱等技术对其进行表征分析的基础上,分别将四种不同纳米TiO₂负载棉织物作为光催化剂对水溶液中不同结构纺织染料进行光催化降解反应,考察了纳米TiO₂的特性、辐射光强度和溶液介质的pH值等对它们催化活性的影响以及它们对不同结构和浓度的染料以及溶液中存在无机盐或表面活性剂等适应性,重点比较了四种不同的纳米TiO₂粒子与纤维的作用方式和光催化降解特性等方面的异同点。为了研究纳米TiO₂材料对太阳光的利用性,在晴天和阴天太阳光辐射条件下使用TiO2-S-1负载棉织物对水溶液中的不同结构纺织染料进行光催化降解反应,重点研究了太阳光辐射强度与其光催化降解性能之间的定量关系,并考察了染料结构和浓度以及溶液介质的pH值等因素的影响作用。最后分别使用铁离子、三乙胺或石墨烯对纳米TiO₂水溶胶进行改性反应,并将其相应负载棉织物对室内空气中甲醛的进行光催化降解反应,评估了不同改性剂对纳米TiO₂负载棉织物光催化降解性能的改善作用。结果表明,四种不同纳米TiO₂粒子的晶型结构均属于锐钛矿型,两种水溶胶型纳米TiO₂的粒子尺寸在1.5m至2.5m之间,且明显小于两种纳米TiO₂粉体。使用四种不同的纳米TiO₂水溶胶或水分散液都能够通过轧-烘-焙工艺制备纳米TiO₂负载棉织物,并且发现三种小尺寸的纳米TiO₂粒子在纤维表面能够形成相似的薄膜,并且与大尺寸的TiO2-P-25所形成的薄膜明显不同。更重要的是,两种水溶胶型纳米TiO₂比两种粉体型纳米TiO₂具有更好的光吸收性。四种纳米TiO₂负载棉织物都能够显著促进偶氮染料和蒽醌染料的光催化降解反应,其中TiO2-S-1、TiO2-S-2和TiO2-P-5负载棉织物在酸性和中性溶液介质中和可见光辐射条件下比粉体型TiO₂-P-25负载棉织物的催化活性更高。无机盐NaCl、阴离子性表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）和非离子性表面活性剂（烷基酚聚氧乙烯醚）对四种不同类型纳米TiO₂负载棉织物的光催化活性均具有不同程度的抑制作用,但是粉体型TiO₂负载棉织物比水溶胶型纳米TiO₂负载棉织物对其具有更好的耐受性。在纳米TiO₂负载棉织物的存在时,染料的光催化降解反应符合假一级动力学反应模型。在太阳光辐射条件下,纳米TiO₂负载棉织物仍然能够使偶氮染料发生催化降解反应,并且纳米TiO₂在纤维表面负载量的增加能够显著提高其催化活性。特别需要注意的是,太阳光辐射强度与其催化活性之间存在着线性正相关性。且在不同太阳光辐射强度下,染料的光催化降解反应仍然符合假一级动力学反应模型。NaCl和阴离子性表面活性剂对纳米TiO₂负载棉织物的光催化降解作用的抑制性随其浓度的提高而增强,然而在晴天时的抑制作用却显著低于在阴天时的抑制作用。纳米TiO₂负载棉织物也能够光催化降解室内空气中的甲醛。纳米TiO₂负载量的提高和紫外光辐射的引入能够显著提高纳米TiO₂负载棉织物对空气中甲醛的光催化降解效果。而铁离子改性能够提高纳米TiO₂负载棉织物的光催化降解性能。固定剂的添加可使纳米TiO₂粒子牢固地附着于棉织物表面并使其具有持久的光催化降解作用。