TiO2因其化学稳定性好、遮盖力强、白度高、成本低等优点，在涂料、化纤、橡胶等领域获得广泛应用。由于TiO2本身的光活性，相关产品经历长时间的光照后，会发生失光、黄变、老化等耐候性降低的现象。因此在工业生产过程中，一般需要对TiO2颗粒进行无机包膜处理以提高其耐候性。本论文围绕TiO2的耐候性与光电化学活性的关系，首先深入探索了煅烧工艺对TiO2光电催化活性的影响，揭示了缺陷态对TiO2内载流子传输的影响机制；同时，建立了TiO2耐候性的光电化学评价方法，该方法具有快速、灵敏、高分辨率的显著特点，为研究不同包膜TiO2的耐候性改善机制提供理论和方法支持。在上述研究基础上，探究了无机氧化物对TiO2耐候性的影响机制，并为高耐候性TiO2包膜技术的工艺优化提供指导。本论文主要研究内容分为以下三个部分：
　　（1）利用光电化学方法探究影响TiO2耐候性的内在机制。采用最为简单的一维TiO2纳米阵列作为研究模型，并对煅烧前后的样品进行形貌结构表征、光电化学和电化学测试以及染料吸附测试。结果表明，在一维TiO2纳米棒电极中的电子传输即使可以避免横向散射，但还是会受到缺陷态的影响。TiO2的耐候性与光电催化活性呈负相关，因此载流子传输动力学行为不仅影响光电化学性质也影响耐候性。这部分工作为建立评价TiO2耐候性的光电化学方法，并揭示不同无机涂层提高TiO2耐候性的机理提供了理论指导。
　　（2）在（1）的研究基础上，建立了评价TiO2耐候性的光电化学方法，并揭示不同无机涂层提高TiO2耐候性的机理。以工业Zr-Al-TiO2、Si-Al-TiO2、Uncoated TiO2为研究对象，进行了形貌分析、光电化学测试以及光降解甲基橙测试。实验表明，光电化学评价耐候性的结果与光降解甲基橙的结果一致，并且能区分不同样品间耐候性的微小差异；另外，循环伏安曲线、开路电压以及电化学阻抗等多种光电化学测试结果表明，表面涂层对空穴界面转移的阻碍作用是造成Zr-Al-TiO2、Si-Al-TiO2耐候性差异的主要原因。
　　（3）在（1）和（2）的基础上，以铈溶胶为无机包膜剂对TiO2表面进行无机包膜，探索了不同铈含量对TiO2的耐候性、分散性的影响。结果显示，CeO2只有附着在TiO2的表面才能作为TiO2的光生电子和空穴的复合中心，进而抑制TiO2的光催化活性；同时，CeO2还可以改善二氧化钛纳米颗粒在水中的分散稳定性。另外，还探索了SiO2包膜对0.3%Ce-TiO2的耐候性、分散性以及其他颜料性能的影响。SiO2包膜可以明显提高0.3%Ce-TiO2的耐候性、粉末电阻率以及干粉白度，而对油相白度和遮盖力没有明显的影响。