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二氧化钛 （TiO2）有金红石、锐钛矿和板状钛矿三种矿物形态，其中金红石相和锐钛矿相均为四方晶系，常温下稳定；板状钛矿相属菱面体晶系，晶体结构很不稳定，目前在工业上没有太大的实用价值。

1.光催化用二氧化钛

二氧化钛是一种两性氧化物，在一定的环境条件下既可以被氧化，也可以被还原。当受到能量大于禁带宽度（也称为带隙，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开。导带中的光生电子是良好的还原剂，还原氧分子（O2）生成超氧负离子（-O2-），价带中的光生空穴是强氧化剂，氧化水分子（H2O）生成羟基自由基（-OH），然后这些负离子和自由基可以将环境中的有机污染物降解为水和二氧化碳。和二氧化碳。 文献中普遍认为锐钛矿相二氧化钛的光催化活性明显优于金红石相二氧化钛。这主要是由于：

1、锐钛型钛白粉禁带宽度Eg 3.2eV（对应387.5nm紫外光的能量），略大于金红石型钛白粉（Eg=3.0-3.1eV），锐钛型钛白粉产生的电子-空穴对为氧化还原能力稍强；

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

纳米二氧化钛因其优异的光催化氧化还原性能，成为光催化产品（具有光催化功能的光半导体材料）的典型代表。纳米二氧化钛涂覆在基材表面，在紫外光和可见光照射下，能产生强烈的催化降解功能，有效降解空气中的有毒有害气体，有效杀灭多种细菌及其分解释放的毒素。无害化处理，还具有除臭、除臭、防污、净化空气等功能。

2、钛白粉用于油漆颜料和食品添加剂。

主要用作白色颜料的钛白粉，又称“二氧化钛”，被誉为“世界上最好的白色颜料”。二氧化钛在白色颜料中折射率最高，因此具有白色颜料中最高的遮盖力（遮盖力）、消色差力等光学性能，以及白度明亮、光泽高、分散性好，与Lidl相比，用量更经济，使用寿命更长。

钛白粉在涂料领域的占有率达到90%以上，还广泛应用于油墨、塑料橡胶助剂、造纸、化纤纺织、化妆品等行业。

此外，二氧化钛还用于食品添加剂，起到增白、填充作用。二氧化钛于 2010 年被国际癌症研究机构 (IARC) 列为 2B 类致癌物（即可能对人类致癌），并于 2020 年获得欧盟法规确认。人们普遍认为二氧化钛在纳米级别具有致癌性，并且与钛一起二氧化钛是目前食品行业唯一可用的增白剂，经过欧洲涂料制造商的努力，二氧化钛于 2022 年 11 月从欧盟致癌物分类中删除。

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