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自从1972年日本藤岛昭教授发现TiO<,2>光催化特性以来，以TiO<,2>为代表的光催化材料已经得到广泛的研究。由于光催化技术利用太阳能在室温下发生反应，与传统的高温、常规催化技术及吸附技术相比，是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术。目前已有的技术路线大多是二氧化钛纳米粒子和水性有机高分子的复合涂层，但二氧化钛的光催化活性易导致有机成膜剂降解而产生涂层粉化现象，成为这类方法难以克服的技术障碍。本文基于上述现状，开展了二氧化钛溶胶的低温制备以及光催化涂层性能的研究。
实验以无机钛盐TiOSO<,4>为原料，经水解得到钛酸，水洗后再加入添加剂和催化剂，经过分步的温度处理，冷却后，加入沉淀剂，沉淀非钛类的无机杂物，获得由钛、氢和氧组成的纯水性透明的TiO<,2>溶胶。中性溶胶中TiO<,2>含量在2-5％，粒子的粒径分布范围5-50nm，并可加水任意稀释，存放稳定，可采用喷涂、提拉等方法涂膜，低温(100-300℃)温度处理即能得到具备光催化特性的涂层，经过光照后，涂层具有优异的超亲水性的特点。
本文详细地研究了硫酸氧钛水解聚合与晶化过程。利用激光光散射粒度分析仪对溶胶颗粒尺寸进行了表征，用X射线衍射及原子力显微镜对纳米TiO<,2>涂层进行了晶体结构和表面形貌表征，使用紫外可见光度计测试了涂层的透过率，使用红外分析仪定性分析化学键和官能团，用照相法测定水滴在基板上的接触角，评价涂层的亲水性能，用油酸对二氧化钛涂层进行光催化性能评价。
本文制备的TiO<,2>溶胶粒子分布均匀，圆滑，粒径在10-50 nm，涂层无彩虹现象，透过率高。
TiO<,2>中加入适量的SiO<,2>对TiO<,2>晶型由锐钛矿型向金红石型转变有抑制作用，较纯TiO<,2>涂层有较高的光致亲水性，亲水角在太阳光或者紫外光照射一段时候后降低到5°以下，亲水状态也可以保持较长时间。另外，涂层的颗粒尺寸和表面羟基成分的受SiO<,2>影响，光催化活性也得到了提高，二氧化硅的最佳掺杂质量比例为TiO<,2>wt％/SiO<,2>wt％=8/2。
溶胶的晶化温度和涂层的热处理温度对光催化活性也有很大的影响。随着溶胶的晶化温度和热处理温度的升高，二氧化钛晶化程度越来越好，粒径也在一定程度上长大，但是晶体完全呈现锐钛矿晶型。本文，选定80℃的溶胶晶化温度和500℃涂层热处理温度制备二氧化钛光催化涂层。 TiO<,2>表面Ag的作用在于作为光生电子接收器，加速电子向O<,2>传递速率，降低空穴电子对在TiO<,2>体相内的复合概率，提高二氧化钛涂层的光催化性能。最佳银离子的掺杂量为1％，对油酸光照6h的光催化降解率可以达到50％以上。