室内挥发性有机物（VOCs）污染严重危害人们的生命健康,而光催化氧化技术能在光的作用下将VOCs污染物氧化降解为水和二氧化碳,被认为是可靠的室内VOCs净化技术。但因光催化剂基本为粉末态,实际应用中难以避免使用高分子树脂作为成膜物质构建光催化涂层,以实现光催化剂的分散与固定,而有机高分子树脂在光催化过程中极不稳定,易发生光化学老化,会导致光催化涂层结合性能下降,影响光催化涂层使用寿命,同时光老化会产生大量醛酮类VOCs,带来二次污染问题。因此,合理设计光催化涂层对安全、高效地净化室内VOCs污染具有重要的意义。而木质纳米纤维（CNF）作为源于木材的纤维素纳米纤丝,其来源广泛且具有一定光稳定性,已被证实对涂层的强化构建具有显著的提升作用。基于此,本论文提出通过CNF构筑一种环境友好型TiO2光催化涂层,以CNF稳定的流变特性对光催化涂料进行高效分散与稳定,并利用其在脱水后产生的角质化作用力构筑高强结合界面。深入研究CNF对光催化涂料粘度特性和对涂层甲醛降解性能的影响关系,评价CNF光催化涂层的构建稳定性与催化稳定性,研究CNF光催化涂层与木材表面的结合强度并揭示其结合机理。主要研究内容和结果如下:（1）以CNF作为成膜物质通过多级分散构筑TiO2光催化涂料,研究CNF对光催化涂料粘度和催化涂层甲醛催化降解性能的影响关系。结果显示CNF对TiO2光催化涂料的粘度及其稳定性影响显著,随CNF添加量增加,涂料粘度先减小后增加,其粘度稳定性则不断加强,CNF加入量大于0.4%时,CNF光催化涂料具有稳定的静止粘度。在木材表面构筑CNF-TiO2光催化涂层,涂层甲醛降解测试显示CNF的含量对甲醛的降解影响较小,0.0%-0.6%CNF含量的光催化涂层具有接近且较优异的甲醛降解速率和转化率,4 h的降解率均可达90%以上,基于涂层催化特性和涂料粘度特性得出0.4%CNF-TiO2为较优的CNF光催化涂层。涂层的形貌分析显示无定型的CNF仅以3-5 nm的极薄层存在于TiO2表面,未对TiO2产生非常厚的包裹,且CNF与TiO2两者间形成了非常紧密的界面结合。光催化涂层的UV-Vis、XRD的研究发现0.4%CNF的引入并未对TiO2光催化剂的光吸收特性和晶体结构产生显著的不利影响。（2）对CNF光催化涂层的构建稳定性和催化稳定性进行评价。结果表明CNF光催化涂料的分散稳定性随CNF加入量增加呈现先减弱后加强的趋势,CNF量大于0.4%后,涂料可保持200天而不发生分层,具有比常见PEG-TiO2和W-PU-TiO2光催化涂料更为优异的分散稳定性,深入的Zeta电位分析显示主要是CNF较高的Zeta电位（-54.07±0.54 mV）提供了较强的静电排斥作用实现了对涂料的稳定分散;且0.4%CNF-TiO2涂料对不同材质的基底表面（木材、玻璃、金属、纸张）和不同涂层制备方式（涂刷、喷涂和浸泡）均具备普适性,具有较强的构建稳定性。此外,0.4%CNF-TiO2光催化涂层也具有较为优异的循环催化稳定性以及对催化过程中的不同温度、湿度环境具有较优催化稳定性。（3）对木材表面0.4%CNF-TiO2光催化涂层进行结合强度测试、理论模拟与实验验证。结果显示在120 cm砂纸磨损中0.4%CNF-TiO2的质量损失相比0.0%CNF-TiO2降低了 60.26%,并能承受40余次的胶带剥离而不发生明显脱落,表现出优异的界面结合强度和抗剥离性能。理论模拟结果分析发现CNF-TiO2光催化涂层中富羟基CNF能与低静电势TiO2粒子、基底表面形成高密度的强氢键相互作用,涂层内部的CNF-CNF、CNF-TiO2界面以及CNF与基底界面间均具有高形成能（最高达2 eV）,各界面均具有较强的结合。实验研究也证实CNF对TiO2光催化涂层的结合强度有显著提升,强化效果显著强于常见光催化涂层黏结剂,且0.4%CNF加入后TiO2光催化涂层具有更丰富的羟基,且吸收峰发生了波数达32.78cm-1的红移,光催化涂层内部的氢键相互作用获得显著强化。（4）CNF光催化涂层与木材表面的主要结合机理研究显示在CNF-TiO2光催化涂层中CNF丰富的羟基及其他含氧官能团在涂层脱水之后能与TiO2纳米粒子、木材表面的羟基等含氧官能团形成高密度强氢键,诱导产生角质化作用力,通过异质界面的连接和CNF自身的交联作用形成涂层内部与木材基底氢键网络,实现CNF光催化涂层与木材表面高强结合。本文利用绿色、可再生且具有光稳定性木质纳米纤维作为光催化涂层的成膜与黏结剂成功在木材表面构筑了一种环境友好型TiO2光催化涂料,获得了 CNF对光催化涂料粘度特性和催化涂层甲醛降解特性的影响关系,全面评价了 CNF光催化涂层的构建稳定性和催化稳定性,并结合理论模拟与实验研究建立了 CNF光催化涂料与木材表面的结合机理。本研究为合理设计光催化涂层以绿色、安全地净化室内VOCs污染提供了一种新思路和相应的理论基础。