纳米二氧化钛是二十世纪80年代开发成功的产品。由于二氧化钛颗粒尺寸的细微化，其面积和体积的比例随之增大，物质内部的原子和物质表面的原子所处的晶场环境与结合能不同，导致粒子表面具有很大的化学活性，表面能大大增加，同时，由于粒子中包含的原于数减少，而使能带中能级间隔加大，从而导致纳米二氧化钛的电磁、热等物质性能变异，从而使纳米二氧化钛具有许多独特的性能。 纳米复合涂料是由纳米粒子相与有机树脂涂料复合而得，在涂料中引入纳米粒子相，也将使涂料部分获得上述特殊效应，从而赋予涂料不同于常规的力学、光学、电学和磁学性能。纳米粒子由于比表面积大，与有机树脂分子之间存在良好的界面结合力，可使复合涂层具有较好结合不同母体组分的性质，而且还可能在涂层内部各组分协同作用下产生一些母体所不具备的特异性质，从而提高原有涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等力学性能。纳米粒子与有机涂料复合的另一用途是制备军事隐形涂料、静电屏蔽涂料和大气净化涂料等功能性涂料。 本论文着重介绍了纳米TiO₂的制备、改性及应用。以冰乙酸为螯合剂、硝酸或氨水为催化剂、钛酸四丁脂为前驱物，用溶胶—凝胶法制得了纳米级的TiO₂粉体。研究了不同的掺水量、掺醇量、pH值、水解温度、螯合剂、搅拌时间、加水方式对胶凝时间的影响；比较了不同的干燥方式对凝胶结构的影响；分析了焙烧温度对晶型转变的影响。用透射电镜、XRD衍射，差热仪表征了纳米级TiO₂晶体的晶型、粒径、形貌及晶态转变温度。实验结果表明，经800℃焙烧的样品颗粒为金红石型、单分散性良好、基本呈球型、粒径范围分布狭窄，在30～40nm之间。得出了制备纳米级TiO₂晶体的最佳原料配比和反应条件。 以四氯化钛为原料，利用四氯化钛水解法制备出了不同粒径和不同晶型的纳米二氧化钛，并研究了水解温度和硫酸根离子对反应的影响。利用透射电镜、X-射线衍射和差热分析等检测手段对所制备的纳米二氧化钛进行了表征。实验结果表明经800℃焙烧的样品颗粒为金红石型、单分散性良好、基本呈球形、粒径范围分布狭窄，在20～30nm之间。 在制各纳米TiO₂的基础上，以正硅酸乙酯为沉淀剂，采用沉淀法对哈尔滨工程大学硕士学位论文所制备的纳米二氧化钦进行了无机包覆改性。经红外光谱、透射电镜和沉降高度分析，证实TIO:表面状态发生了变化，使Tio:的性能得到明显改善。实验结果表明这种包膜不仅是物理包膜，也是一种化学键合在Ti02的表面形成Ti一0一Si键。 将改性后的纳米二氧化钦添加到环氧树脂当中制备出纳米复合涂料。通过涂刷确定了配置纳米二氧化钦复合涂料的各种原料的最佳配比，并通过相应的检测手段测定了此漆膜具有良好附着力、柔韧性、抗冲击性和耐酸碱性。