二氧化鈦(TiO?)是一種常見的白色無機化合物,在自然界中以金紅石、銳鈦礦和板鈦礦三種晶型存在。這種化學性質穩定的物質具有高達2.7的折射率,使其成為目前已知最白的天然物質之一,其白度和亮度遠超其他白色顏料。工業上主要通過氯化法和硫酸法兩種工藝生產,其中氯化法產品純度更高(可達99.9%),更適合高端應用領域。
在物理特性方面,二氧化鈦表現出優異的遮蓋力(約45g/m2)和耐候性,即使在強烈紫外線照射下也難以分解。其熔點高達1843℃,熱膨脹系數為8.4×10??/℃,這些特性使其成為極端環境下的理想材料。需要特別注意的是,不同晶型性能差異顯著,比如銳鈦礦型光催化活性更強,而金紅石型具有更好的熱穩定性和遮蓋性,這直接影響到實際應用場景的選擇。
現代工業對二氧化鈦的應用極其廣泛,從涂料、塑料、造紙等傳統領域,到防曬霜、食品添加劑(E171)、自清潔玻璃等新興領域都有涉及。特別是在化妝品行業,納米級二氧化鈦(粒徑20-100nm)因其優異的紫外線散射能力,已成為物理防曬產品的重要成分。隨著技術進步,二氧化鈦在光催化分解水制氫、太陽能電池等新能源領域也展現出巨大潛力。
近年來關于二氧化鈦安全性的討論日益增多,特別是歐盟已將吸入性粉末列為二類疑似致癌物。在實際使用中需要注意,食品級二氧化鈦必須滿足純度≥99%且重金屬含量極低的標準,而工業級產品則需重點控制粉塵防護。隨著環保要求提高,全球二氧化鈦產業正加速向氯化法工藝轉型,同時納米二氧化鈦的表面改性技術也成為研究熱點,這些發展將持續拓展其應用邊界。