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二氧化钛 二氧化钛（TiO2）有三种矿物形态：金红石、锐钛矿和板状钛矿。其中，金红石相和锐钛矿相属于四方晶系，在室温下稳定；板状钛矿相属于菱方晶系，晶体结构非常不稳定，目前在工业上没有太大的实际应用价值。

1.二氧化钛用于光催化

二氧化钛是一种两性氧化物，在特定环境条件下既能被氧化也能被还原。当受到能量大于其禁带（也称带隙，Eg）的光照射时，低能价带（VB）中的电子（e⁻）被激发跃迁到高能导带（CB），在价带中留下带正电的空穴（h⁺），从而将光生电子与空穴分离。导带中的光生电子是良好的还原剂，能够还原氧分子（O₂）生成超氧阴离子（-O₂⁻）；价带中的光生空穴是强氧化剂，能够氧化水分子（H₂O）生成羟基自由基（-OH）。这些阴离子和自由基能够将环境中的有机污染物降解为水和二氧化碳。 文献普遍认为，锐钛矿相二氧化钛的光催化活性显著优于金红石相二氧化钛。这主要归因于：

1、锐钛矿型二氧化钛的禁带宽度 Eg 为 3.2eV（对应于 387.5nm 紫外光的能量），略大于金红石型二氧化钛（Eg = 3.0-3.1eV），锐钛矿型二氧化钛产生的电子-空穴对的氧化还原能力略强；

2、锐钛矿相二氧化钛晶格含有更多的缺陷和位错，可以产生更多的氧空位来捕获电子，从而更容易分离光生电子和空穴，而金红石相二氧化钛对氧的吸附能力相对较弱。

由于其优异的光催化氧化还原性能，纳米二氧化钛已成为光催化产品（具有光催化功能的光学半导体材料）的典型代表。涂覆在基材表面的纳米二氧化钛，在紫外光和可见光照射下，可产生强催化降解功能，有效降解空气中的有毒有害气体，有效杀灭多种细菌并分解其释放的毒素，实现无害化处理，同时还具有除臭、除味、防污、净化空气等功能。

2.二氧化钛用于油漆颜料和食品添加剂。

二氧化钛主要用作白色颜料，又称“钛白粉”，被誉为“世界上最好的白色颜料”。二氧化钛是所有白色颜料中折射率最高的，因此它具有最高的遮盖力（不透明度）、消色力和其他光学性能，同时还具有亮白、高光泽、良好的分散性，并且与Lidl相比，用量更经济，使用寿命更长。

二氧化钛在涂料领域的占比超过90%，并且还广泛用于油墨、塑料和橡胶添加剂、造纸、化纤纺织、化妆品等行业。

此外，二氧化钛还被用作食品添加剂，起到增白和填充的作用。2010年，国际癌症研究机构（IARC）将二氧化钛列为2B类致癌物（即可能对人类致癌），欧盟法规于2020年确认了这一认定。人们普遍认为二氧化钛在纳米尺度上具有致癌性，而且由于它是目前食品工业中唯一可用的增白剂，在欧洲涂料制造商的努力下，欧盟于2022年11月将二氧化钛从致癌物分类中移除。

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