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随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们的环保意识逐渐增强。尤其是近年来SARS病毒、禽流感的肆虐更加让人们意识到居家环境、室外空气的清洁、净化，水土资源的保护等非常重要。为此人们对传统的建筑卫生陶瓷也提出了更高的要求，主要表现在陶瓷制品的抗污、自洁等方面。纳米TiO2具备优良的光催化性、超亲水性及化学稳定性，被广泛应用于污染治理、室内净化空气、自清洁涂层等方面，是近年来光化学和光催化领域研究的热点之一。本论文以钛酸丁酯为原料，在乙醇—水体系条件下，采用溶胶-凝胶法制备了稳定分散的纳米TiO2、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4溶胶，并以普通陶瓷釉面砖为基体，采用直接涂覆的方法分别制备了具有纳米TiO2、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4薄膜的自洁陶瓷。利用综合热分析（TG-DSC）、红外光谱分析（FT-IR）、X射线衍射分析（XRD）、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微电镜（SEM）等现代测试表征技术，对试样的形成过程及物相、粒度及形貌特性等进行了表征。单一组成的TiO2溶胶及其薄膜研究表明：CH3COOH的加入量对TiO2溶胶的稳定性有较大影响，当CH3COOH: Ti（OC4H9）4的摩尔比为13:1时，溶胶稳定性较好，此时pH值为2.4。热处理温度主要影响TiO2的晶型结构，热处理温度300℃以下时为非晶态，400℃时生成锐钛矿型TiO2，600℃时锐钛矿和金红石共存，且金红石所占的比例约为14%，此时TiO2薄膜的亲水性和光催化活性最佳。同时讨论了光源类型、光照时间及薄膜厚度对薄膜性能的影响。根据单一成分TiO2溶胶的制备工艺及参数，制备了含TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4纳米复合薄膜陶瓷砖。Zn掺入提高了锐钛矿晶相向金红石转变温度，其转变温度从600℃提高到了800℃，说明了Zn的掺杂能抑制了锐钛矿晶相向金红石转变。同时，随着Zn掺量的增加，锐钛矿型TiO2晶体衍射峰强度逐渐降低，谱峰变宽，说明Zn的掺入能抑制钛矿型TiO2晶体长大。此外，论文还研究了单一组成TiO2薄膜、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4纳米复合薄膜的相关性能，主要包括：薄膜的亲水性能及其影响因素，同时以浓度为5wt%的亚甲基蓝溶液为目标降解有机物，研究了薄膜的光催化降解有机物的能力。研究结果表明：TiO2-ZnTiO3复合薄膜优于TiO2-Zn2TiO4复合薄膜，TiO2-Zn2TiO4复合薄膜优于单一TiO2薄膜。单一的TiO2薄膜的降解效果最差，光照180min仅为60%，其次是TiO2-Zn2TiO4薄膜，降解效果最好的是TiO2-ZnTiO3薄膜，光照180min对亚甲基蓝溶液的降解率高达90%。即复合成分的TiO2薄膜比单一TiO2薄膜的性能好，钙钛矿型ZnTiO3能有效提高TiO2薄膜的性能。