一、光化学作用

　　金属氧化物中金属离子具有较小的配位数而呈路易斯酸碱，在有水的情况下，表面金属离子首先倾向于配位水分子，容易形成表面羟基，Ti0₂的表面羟基化状态与它的光化学活性有着密切的关系。Ti0₂在光线照射下吸收波长小于380nm的光能后，其价带中的电子获得能量从价带进入最低导带，在价带中留下了不为电子占据的能量状态“空穴”，这就是所谓的电子一空穴对。而后与吸附在表面的H₂0、0₂发生作用，生成O^2-，oH等高化学活性基团，能迅速氧化有机物，杀死细菌，消除恶臭。当然产生的电子和空穴还有复合的可能。其机理如下：

　　粒径影响Ti0₂的光催化活性。粒子的粒径越小，比表面积也就越大，越有利于光催化反应在表面上进行，因而光催化反应的速率和效率也越高。

　　二氧化钛光化学活性封闭原理

　　Ti0₂浆液中的水溶性硅类化合物在适当的PH下能沉析出可溶于水的单分子正硅酸si(0H)₄，这种单分子以不同的速率进行聚合，开始沉析出的单体形式的正硅酸及低聚合度的硅酸聚合物活性很大，它牢固地键合到Ti0₂表面羟基上，在Ti0₂表面形成成核点，在这些成核点上它很快缩聚生成硅的聚合物，随着聚合的不断进行，致密Si0₂包覆层开始生长，在Ti02粒子表面上形成一层连续的si0₂表皮状固体膜，其过程示意图如下：

　　这种膜具有均匀、连续核致密的特点，它使介质不能直接与Ti0₂表面接触。事实证明这种包覆不仅是物理包覆，而且也是一种化学包覆，Si(OH)₄作为强烈的电子受体，它直接连接到Ti0₂表面羟基的Ti—OH基团上，使具有活性Ti—OH基团变为Ti—O—Si键。Si原子的诱导作用使氧原子上的孤对电子定域性增强，氧原子上的未共享电子对移向Si原子，使得电子从羟基向表面Ti原子转移受阻，最终产生的H十少，从而降低了Ti0₂的光化学特性。

　　三、屏蔽紫外线作用

　　紫外线属于太阳光线中波长最短的一种，按其波长分短波紫外线UVC(200-290nm)、中波紫外线UVB(290—320nm)、长波紫外线UVA(320-400nm)。短波紫外线被臭氧层吸附达不到地面，对人体无作用。中波紫外线其能量较高，极大部分被皮肤真皮吸收，长久受UVB照射会导致炎症，严重的会引起皮肤癌。紫外线易引起塑料老化，钛白粉能吸收紫外线，防止塑料发生老化。下图是钛白粉对紫外的吸收。

　　四、防污自清洁效应

　　实验表明，镀有Ti0₂薄膜的表面与未镀Ti0₂薄膜的表面相比，显示出高度的自清洁效应。当镀有Ti0₂薄膜的表面与油污接触时，因其表面具有超亲水性，污物不易在表面附着，即使附着也是和外层水膜结合，附着的污物在外部风力、水淋冲力、重力等作用下，能自动从Ti0₂表面剥离下来。阳光中的紫外线足以维持Ti0₂薄膜的亲水特性，从而使表面具有长期的防污自清洁效应。

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