纳米TiO2因其优异的特性受到人们的广泛关注。采用水热法，通过控制反应温度、时间、反应物用量、助剂等可以制备出不同晶型、粒径大小和外观形貌的纳米TiO2。棉纤维吸湿透气性好，手感柔软，穿着舒适，保暖性好，但抵抗紫外线能力较差，不具有光催化、抗菌性能，因而使用受到一定限制。本文研究了纯水热处理棉纤维，硫酸钛尿素为钛源，分别添加十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖，硫酸钛尿素处理后进行偶联改性，以及使用钛酸四丁酯和活性翠兰KN-G染料对棉纤维进行水热处理，使用扫描电镜、透射电镜、红外光谱、热重、差示扫描量热、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试技术对棉纤维改性效果进行结构表征，测定了棉纤维的紫外-可见漫反射光谱、拉伸、摩擦、自清洁和染色等性能。研究结果表明：（1）与未改性棉纤维相比，棉纤维经过纯水热处理之后，拉伸性能下降，摩擦系数略有所减小，棉纤维表面更加光洁，结构没有发生变化，热性能变化不大。（2）使用硫酸钛尿素，添加十六烷基三甲基溴化铵对棉纤维进行水热处理，在棉纤维表面包覆粒径小于10nm的锐钛矿相纳米TiO2，且接枝在棉纤维表面，获得抗紫外线性能，摩擦系数增大，具有自清洁功能，拉伸、热性能变化较小；偶联改性后的棉纤维表面包覆的纳米颗粒有所增大，抗紫外线能力增强，摩擦系数增大，具有自清洁功能，棉纤维结构没有发生变化，拉伸、热性能略有改变；添加壳聚糖改性后的棉纤维，上染百分率和K/S值有所增加，可吸收紫外线，棉纤维结构没有发生变化，拉伸、热性能变化不明显。（3）钛酸四丁酯和活性翠兰KN-G染料复合整理后的棉纤维表面包覆了一层粒径5nm的纳米颗粒，抗紫外线能力增强，染色深度和上染百分率有所下降，拉伸、热性能变化很小。