二氧化硅（SiO₂）是一种广泛存在于水、植物、动物以及地壳内部的天然化合物。由于SiO₂具备优异的物理和化学性能使其在许多领域中发挥了重要作用。因此本文以SiO₂纳米粒子为基材,将其用于结构色棉织物的制备,旨在将仿生结构着色技术替代传统印染技术;其次采用原子层沉积技术（ALD）对SiO₂纳米粒子改性以制备用作难降解有机物的催化剂。本文主要研究如下:（1）采用Stober法成功制备出粒径范围为250-580 nm的SiO₂纳米粒子,探讨不同反应物浓度对粒径大小的影响,及通过旋涂法探究最优旋涂条件。通过SEM、EDS、FTIR、XRD等对SiO₂纳米粒子的微观形貌和结构成分进行了分析。结果表明:所合成的SiO₂纳米粒子为非晶态,随着NH₃?H₂O浓度的增加,SiO₂纳米粒子的粒径呈现先增大后减小的趋势,当NH₃?H₂O浓度达3.25 mol/L时,粒径开始减小;随着TEOS浓度的改变,SiO₂纳米粒子粒径亦呈现先增大后减小的趋势,当TEOS的浓度为0.33 mol/L时粒径取得最大值。同时,通过对其在硅片上旋涂条件的探究得出,当SiO₂胶体溶液浓度为1.0 wt.%,旋涂速率为1000 rpm时,自组装效果最优。（2）采用所制备的SiO₂纳米粒子,通过层层静电自组装法在棉织物表面构筑结构色,成功制备出具不同颜色,不同色彩深度的结构色棉织物。通过SEM、EDS、UV-Vis、K/S值、TG等对结构色棉织物的颜色和性能进行分析。结果表明:所制得棉织物的颜色深度随着层层静电自组装法循环次数增加而变深。采用不同粒径的SiO₂纳米粒子可制备不同颜色的结构色棉织物,其机理是由于SiO₂纳米粒子的粒径差异,导致形成不同的周期性结构差异造成的。在每次自组装循环中,负载在棉织物表面上的SiO₂纳米粒子的量约为6.8×10^-7mg/cm²。通过该方法制备结构色棉织物不仅制备工艺较简单,环保,且制得的结构色棉织物具有优异的耐水洗和耐摩擦色牢度。（3）通过原子层沉积技术（ALD）在SiO₂纳米粒子表面沉积TiO₂粒子,成功制得具核-壳结构的SiO₂@TiO₂-n（n为ALD循环次数）粒子以在可见光下催化17-β雌二醇（E2）,通过HRTEM、UV-Vis、XPS、XRD、BET等对SiO₂@TiO₂-n催化剂的结构与催化性能进行表征。结果表明:TiO₂壳层厚度与ALD循环次数呈线性关系,且平均厚度为7 nm/1000 cycles。SiO₂@TiO₂-n催化剂的最小禁带宽度为2.87 eV（SiO₂@TiO₂-1000）,与SiO₂纳米粒子的禁带宽度为3.72 eV相比,相差0.85 eV,且SiO₂@TiO₂-n催化剂的禁带宽度均低于商用P25。SiO₂纳米粒子降解速率为0.00274 min^-1,改性后SiO₂@TiO₂-n的催化速率随着n值的增加而增大,且SiO₂@TiO₂-4000的降解速率高达0.0179 min^-1。所有SiO₂@TiO₂-n催化剂对E2的催化降解过程均符合准二级动力学。在经6次重复光催化实验后,对E2的去除率仍高达91.3%。SiO₂@TiO₂-n对E2的降解过程,其主要作用活性基团为?OH,首先将E2活化,然后攻击活化的E2,从而将E2完全有效地降解。