نانو دی اکسید تیتانیوم TIO2 فعالیت فوتوکاتالیستی بالایی دارد و خواص نوری بسیار ارزشمندی دارد.با خواص شیمیایی پایدار و منابع فراوان مواد خام، در حال حاضر امیدوارکننده ترین فوتوکاتالیست است.

با توجه به نوع کریستال، می توان آن را به: نانو دی اکسید تیتانیوم روتیل T689 و نانو دی اکسید تیتانیوم آناتاز T681 تقسیم کرد.

با توجه به ویژگی های سطحی آن می توان آن را به دو دسته: نانو دی اکسید تیتانیوم آبدوست و نانو دی اکسید تیتانیوم لیپوفیل تقسیم کرد.

   نانو دی اکسید تیتانیوم TIO2عمدتا دارای دو شکل کریستالی است: آناتاز و روتیل.دی اکسید تیتانیوم روتیل نسبت به دی اکسید تیتانیوم آناتاز پایدارتر و متراکم تر است، سختی، چگالی، ثابت دی الکتریک و ضریب شکست بالاتری دارد و قدرت پنهان کنندگی و قدرت رنگ دهی آن نیز بالاتر است.دی اکسید تیتانیوم نوع آناتاز دارای انعکاس بیشتری در قسمت موج کوتاه نور مرئی نسبت به دی اکسید تیتانیوم نوع روتیلی است، رنگ مایل به آبی دارد و ظرفیت جذب اشعه ماوراء بنفش کمتری نسبت به نوع روتیل دارد و فعالیت فوتوکاتالیستی بالاتری نسبت به نوع روتیل دارد. نوع روتیلیتحت شرایط خاصی، دی اکسید تیتانیوم آناتاز را می توان به دی اکسید تیتانیوم روتیل تبدیل کرد.

کاربردهای حفاظت از محیط زیست:

از جمله تصفیه آلاینده‌های آلی (هیدروکربن‌ها، هیدروکربن‌های هالوژنه، اسیدهای کربوکسیلیک، سورفکتانت‌ها، رنگ‌ها، آلی‌های حاوی نیتروژن، آفت‌کش‌های آلی فسفر و غیره)، تصفیه آلاینده‌های معدنی (فتوکاتالیز می‌تواند Cr6+، P2+Hg2، و غیره را حل کند). آلودگی یون‌های فلزات سنگین) و تصفیه محیط داخلی (تخریب آمونیاک، فرمالدئید و بنزن داخلی توسط پوشش‌های سبز فوتوکاتالیستی).

کاربرد در مراقبت های بهداشتی:

نانو دی اکسید تیتانیوم باکتری ها را تحت عمل فوتوکاتالیز تجزیه می کند تا به اثر ضد باکتریایی دست یابد و باکتری ها و ویروس ها را از بین ببرد و می تواند برای استریل کردن و ضد عفونی آب خانگی استفاده شود.شیشه، سرامیک و غیره با فتوکاتالیزور TIO2 در تأسیسات بهداشتی مختلف مانند بیمارستان ها، هتل ها، خانه ها و غیره استفاده می شود. مواد ایده آل برای ضد باکتری و بو زدایی.همچنین می‌تواند سلول‌های سرطان‌زای خاصی را غیرفعال کند.

اثر ضد باکتری TiO2 در اثر اندازه کوانتومی آن نهفته است.اگرچه دی اکسید تیتانیوم (TiO2 معمولی) اثر فوتوکاتالیستی نیز دارد، اما می تواند جفت الکترون و حفره نیز ایجاد کند، اما زمان رسیدن به سطح ماده بیش از میکروثانیه است و ترکیب مجدد آن آسان است.اعمال اثر ضد باکتری دشوار است و درجه پراکندگی نانو TiO2، الکترون‌ها و سوراخ‌های برانگیخته شده توسط نور از بدن به سطح مهاجرت می‌کنند و تنها نانوثانیه، پیکوثانیه یا حتی فمتوثانیه طول می‌کشد.ترکیب مجدد الکترون‌ها و حفره‌های فتوتولید شده به ترتیب نانوثانیه است، می‌تواند به سرعت به سطح مهاجرت کند، به ارگانیسم‌های باکتریایی حمله کند و اثر ضد باکتریایی مربوطه را ایفا کند.

نانو دی اکسید تیتانیوم آناتاز دارای فعالیت سطحی بالا، توانایی ضد باکتریایی قوی است و این محصول به راحتی پراکنده می شود.آزمایشات نشان داده است که نانو دی اکسید تیتانیوم توانایی ضد باکتریایی قوی علیه سودوموناس آئروژینوزا، اشریشیا کلی، استافیلوکوکوس اورئوس، سالمونلا و آسپرژیلوس دارد.این ماده عمیقاً تأیید شده است و به طور گسترده در محصولات ضد باکتریایی در زمینه های منسوجات، سرامیک، لاستیک و پزشکی استفاده می شود.

پوشش ضد مه و خود تمیز شونده:

تحت تابش نور فرابنفش، آب به طور کامل به فیلم دی اکسید تیتانیوم نفوذ می کند.بنابراین پوشش لایه ای از نانو دی اکسید تیتانیوم بر روی آینه های حمام، شیشه خودرو و آینه های دید عقب می تواند در جلوگیری از مه گرفتگی نقش داشته باشد.همچنین می‌تواند خود تمیز کردن سطح چراغ‌های خیابان، نرده‌های محافظ بزرگراه و کاشی‌های دیوار بیرونی ساختمان را درک کند.

تابع فوتوکاتالیستی

نتایج این مطالعه نشان داد که تحت تأثیر نور خورشید یا پرتوهای فرابنفش در نور، Ti02 رادیکال‌های آزاد با فعالیت کاتالیزوری بالا را فعال و تولید می‌کند که می‌تواند قابلیت‌های فتواکسیداسیون و کاهش قوی ایجاد کند و می‌تواند فرمالدئیدهای مختلف متصل به سطح را کاتالیز و تخریب کند. از اشیاءمانند مواد آلی و مقداری مواد معدنی.می تواند نقش تصفیه هوای داخل خانه را ایفا کند.

عملکرد محافظ UV

هر دی اکسید تیتانیوم توانایی خاصی در جذب پرتوهای فرابنفش دارد، به ویژه پرتوهای فرابنفش موج بلند که برای بدن انسان مضر هستند، UVA\UVB، ظرفیت جذب قوی دارند.پایداری شیمیایی عالی، پایداری حرارتی، غیر سمی بودن و سایر خواص.دی اکسید تیتانیوم بسیار ریز به دلیل اندازه ذرات کوچکتر (شفاف) و فعالیت بیشتر، توانایی قوی تری در جذب پرتوهای فرابنفش دارد.علاوه بر این، دارای تن رنگ شفاف، سایش کم و پراکندگی آسان خوب است.مشخص شده است که دی اکسید تیتانیوم پرمصرف ترین ماده خام معدنی در لوازم آرایشی است.با توجه به عملکردهای مختلف آن در لوازم آرایشی، می توان از کیفیت های مختلف دی اکسید تیتانیوم استفاده کرد.از سفیدی و کدورت دی اکسید تیتانیوم می توان برای ساخت لوازم آرایشی دارای طیف رنگی وسیع استفاده کرد.هنگامی که دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک افزودنی سفید استفاده می شود، عمدتا از دی اکسید تیتانیوم آناتاز T681 استفاده می شود، اما زمانی که قدرت پنهان سازی و مقاومت نور در نظر گرفته می شود، بهتر است از دی اکسید تیتانیوم روتیل T689 استفاده شود.