Partikel nano TiO2 berbasis air dengan pH basa telah berhasil disintesis dengan menggunakan metode sol-gel dan diimobilisasi pada kain kapas dengan menggunakan kitosan sebagai zat pengikat silang. Sintesis dilakukan dengan prekursor TiCl4 pada konsentrasi 0,3 M, 0,5 M dan 1 M, dan menggunakan templat kanji dengan proses kalsinasi pada suhu 500˚C selama 2 jam. Partikel nano TiO2 diaplikasikan ke kain kapas dengan metoda pad-dry-cure dan menggunakan kitosan sebagai crosslinking agent. Berdasarkan hasil Scanning Electron Microscope (SEM),diketahui bahwa morfologi partikel TiO2 berbentuk spherical dengan ukuran nano (kurang dari 100 nm). Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan adanya tiga tipe struktur kristal utama, yaitu (100), (101) dan (102) dengan fasa kristal yang terbentuk adalah anatase dan rutile. Pada karakterisasi menggunakan SEM terhadap serbuk dari TiO2 yang telah diaplikasikan ke permukaan kain kapas, terlihat adanya imobilisasi partikel nano TiO2 melalui ikatan hidrogen silang dengan kitosan pada kain kapas. Hasil analisa tersebut kemudian dikonfirmasi dengan FTIR (Fourier Transform Infra Red) yang hasilnya memperlihatkan puncak serapan pada bilangan gelombang 3495 cm-1, 2546 cm-1, dan 511 cm-1, yang masing-masing diasumsikan sebagai adanya vibrasi gugus fungsi O-H, N-H dan Ti-O-Ti. Hasil SEM menunjukkan pula bahwa kristal nano yang terbentuk diantaranya adalah fasa rutile , yang berdasarkan literatur terbukti dapatberfungsi sebagai anti UV.