Синтезированы композитные гидрогели на основе полиакриламида, наполненные фотокаталитически активными наночастицами коммерческого диоксида титана марки Р25 и наночастицами диоксида титана, полученными методом электрического взрыва проволоки. На основе микрокалориметрических измерений методом термохимического цикла определена энтальпия взаимодействия компонентов между собой в композите полиакриламид/TiO2. Показано, что взаимодействие полимерных цепей полиакриламида с поверхностью наночастиц TiO2 энергетически невыгодно. Отсутствие взаимодействия между полимерной сеткой гидрогеля и поверхностью наночастиц TiO2 способствует проявлению фотокаталитической активности у иммобилизованных в гидрогель наночастиц TiO2 при УФ облучении. Иммобилизация в гидрогелевой матрице полиакриламида снижает фотокаталитическую активность наночастиц TiO2 марки Р25; в случае наночастиц диоксида титана, полученных электровзрывным методом, иммобилизация в гидрогеле не сказывается на величине их фотокаталитической активности. Показано, что фотокаталитическая активность наночастиц TiO2, иммобилизованных в объем гидрогеля полиакриламида, по отношению к деструкции органического красителя Метилового оранжевого контролируется скоростью диффузии молекул красителя в объеме гидрогеля, а также зависит от агрегирования наночастиц TiO2 в гидрогелевой матрице.