Ti02是一种化学性质稳定,物理性能优良并且对环境友好的半导体化合物。从1972年Fujishima等人发现Ti02单晶电极能够光解水以来,研究者们对Ti02的光催化降解性能和表面浸润性进行了系统、深入的研究。但是,Ti02光催化降解污染物常受到载体形式和可利用波长太窄的限制,且Ti02浸润性转换较弱也制约了其在功能材料领域的应用。如何提升Ti02光催化性能拓展其在环境工业的应用能力,如何增强Ti02光控浸润性转换提高其在材料表面科学领域的应用,将具有重要的科学意义。本课题旨在利用负载和掺杂的方法提高Ti02的光催化降解效率；设计、构建复合微纳米结构增强TiO2的表面浸润性；并且将UV光致Ti02表面浸润性的改变运用到微通道阀门及Pickering乳液中,为提高Ti02的实际应用能力提供可靠的借鉴。在Ti02降解水污染物的研究中,利用溶胶－凝胶法和浸渍－提拉法在毛细管、载玻片和玻璃珠三种载体上负载纳米Ti02颗粒,并将其用于UV光催化降解水中污染物(甲基橙)。通过研究发现,毛细管的限域微米空间不仅有局部富集污染物的作用,还能增加污染物与纳米Ti02颗粒的接触机率,大大提高了Ti02降解水中污染物的效率。通过在Ti02晶体中掺杂Pb、N、Fe三种元素的方法,研究了Ti02在可见光下降解污染物的效率；研究发现,Pb元素的掺杂不仅能使Ti02的激发光波波长红移,还能使Ti02晶体的颗粒直径变小,所以其可见光催化降解效率最高。在TiO：的表面浸润性研究方面,利用溶胶－凝胶法和Stober方法在载玻片表面制备了单一纳米Ti02结构和三种结构层次分明的SiO2-TiO2复合微纳米结构。利用UV光照改变Ti02的表面浸润性,发现复合微纳米结构的亲／疏水性比纳米结构的亲／疏水性都强；并且,随着Si02微球直径的增加,表面亲／疏水性被进一步强化。研究还建立了复合微纳米结构与接触角的模型,结合Cassie-Baxter方程和模型计算出的理论值与实测值基本吻合。该方法制备的复合微纳米结构还具有UV光控亲／疏水转换性能。在研究了复合微纳米结构对表面浸润性的强化作用后,在内径为500μm的毛细管内构筑了SiO2-TiO2复合微纳米结构,并对该复合微纳米结构进行了疏水化改性,制备出UV光控微通道阀门。研究发现,复合微纳米结构能够强化微通道阀门的“开／关”效果。阀门实验表明,没有经过UV光照的微通道阀门处于“关闭”状态,注射泵注入的液体不能通过微通道阀门流出；而在UV光下照射了6h后的微通道阀门,由于复合微纳米结构表面的Ti02层变为亲水性,阀门从“关闭”状态变为“开启”状态,注射泵注入的液体能够顺利通过阀门而流出。作者还研究了纳米TiO2颗粒制备Pickering乳液,探索了乳液稳定的体系条件,实现了UV光控Pickering乳液类型的转换。分别用三种疏水化试剂制备出不同疏水性能的纳米Ti02颗粒,置于煤油中照射24h,干燥后均能稳定W／O乳液,将这三种粉末再用UV光照射12h后,制备出的乳液则是O／W型。通过检测发现,疏水性的纳米Ti02颗粒放在煤油中经UV照射会发生氧化反应,该反应使得Ti02颗粒的浸润性更适合稳定W／O乳液。接触角实验表明,UV光照改变了Ti02颗粒表面的浸润性,实现了UV光控Pickering乳液类型的转换。相比其他Pickering乳液类型转换研究,本研究的方法不改变乳液体系的物化环境,只改变颗粒表面的浸润性,实现了UV光控Pickering乳液类型转换,有力的确保了乳液制备的稳定性。并且为Pickering乳液在化妆品行业、食品行业、药物的可控释放领域以及原油运输等领域的应用提供借鉴。