在工业社会里，环境污染成为人们严肃关注的问题。随着社会的发展，人们的环保意识不断增强，如何降低工业生产对环境的污染已经成为一个全球性的严峻问题。为此，科技工作者探索了多种解决污染问题的途径。在处理有机污染物、净化空气等众多种方法中，光催化氧化具有简单易行、效果优良、无二次污染等特点，已经引起众多学者的兴趣。二氧化钛(TiO<,2>)是半导体光催化中的佼佼者，拥有高活性、安全无毒、无污染、化学性质稳定等优点，是人们研究的热点对象。尽管如此，TiO<,2>作为光催化剂仍然有它致命的弱点，即光生电子-空穴对复合几率高，对太阳光的利用率较低，应用施工不便，在有机涂层中会分解基体。于是，对TiO<,2>进行改性提高其光催化性能，提高其对太阳光的利用率，保护有机基体不被分解就显得尤为重要了。 针对光催化特性，TiO<,2>的改性方法很多，其中一个很有效的方法就是与其他半导体物质复合，如以SiO<,2>为载体，与SiO<,2>复合成为复合光催化粒子。TiO<,2>/SiO<,2>复合粒子拥有比纯TiO<,2>更好的分散能力，更好的吸光能力，从而体现出更强的光催化性能。本文的主要工作是通过具有笼型结构的硅氧烷改性、负载TiO<,2>，并研究含有此光催化粒子的醇酸树脂涂层的光催化行为以及该涂层的抗老化性能。 本工作直接从SiO<,2>出发，在低温(<200℃)的条件下(非高温碳热法)，制备具有高活性的五配位硅化合物，并用带环氧官能团的含卤化合物与活性五配位硅作用，衍生出较稳定的带有环氧官能团的硅酸酯；通过环氧化硅酸酯与正硅酸乙酯(TEOS)的混合物，在碱性(Me<,4>NOH)条件下水解，生成具有特殊结构的环氧化倍半硅氧烷((RSiO<,1.5>)<,8>)。通过X-衍射、红外光谱、DSC等测试分析表明，环氧基团成功地接到了笼型结构上，为环氧硅酸酯代替正硅酸乙酯制备倍半硅氧烷等有机硅材料，提供了有利的实验依据，为低温非碳热法代替高温碳热法开辟了新的技术路线。 本工作通过Sol-Gel法，在纳米TiO<,2>存在的情况下，水解环氧硅酸酯和正硅酸乙酯的混合物，制备出了TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>纳米复合光催化粒子。这种纳米粒子结合了TiO<,2>强的光催化性和笼型倍半硅氧烷晶体的特殊结构，形成了镶嵌有TiO<,2>的复合材料。借助X-衍射、紫外．可见光度仪、比表面积仪、TEM、SEM等测试方法对TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>复合光催化粒子进行分析的结果表明，TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>复合光催化粒子是粒分布比较均匀的纳米级粒子，其晶态结构是以锐钛型为主，兼有部分无定型的混合结构；该复合粒子拥有比纯TiO<,2>要强的紫外、近紫外光的吸光能力，有明显的红移现象。本工作通过研磨机和超声波仪的强力分散，把TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>纳米复合光催化粒子分散到醇酸树脂中，制备成具有光催化功能的涂料。借助分光光度仪、荧光光谱仪和表面接触角仪等测试方法对该涂料进行光催化行为测试的结果表明，含TiO<,2>/(RSiO<,15>)<,8>纳米复合光催化粒子的涂层具有比只含TiO<,2>粒子的涂层，在紫外光照射下，无论是在气相还是液相均拥有更强的分解次甲基蓝、分解油污的能力，同时该涂层具有很小的表面接触角(<5°)，拥有很好的亲水性；实验结果还表明，含TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>纳米复合光催化粒子的涂层和TiO<,2>一样，都是通过紫外光激发产生具有强氧化性的·OH自由基而表现其强的光催化活性的。 通过对含TiO<,2>/(RSiO<,1.5>)<,8>纳米复合光催化粒子涂层的表面光泽度和SEM的测试，结果表明(RSiO<,1.5>)<,8>粒子的加入不仅可以提高TiO<,2>的光催化活性，更重要的是可以保护涂料的基体不受损害，涂层拥有很好的耐老化性能。利用倍半硅氧烷的特殊结构和TiO<,2>强的光催化活性，制备具有自洁、杀菌等功能性涂料将具有重大的现实意义。