1. Bề mặt siêu ưa nước
Các nghiên cứu tin rằng trong điều kiện ánh sáng, siêu ưa nước của bề mặt TiO2 là kết quả của sự thay đổi cấu trúc bề mặt của nó. Dưới sự chiếu xạ ánh sáng cực tím, các electron dải hóa trị TiO2 rất phấn khích với dải dẫn điện, các electron và lỗ di chuyển đến bề mặt TiO2, tạo ra các cặp lỗ electron trên bề mặt, các electron phản ứng với Ti và các lỗ phản ứng với các ion oxy cầu bề mặt để tạo thành các ion titan hóa trị ba dương và vị trí trống oxy tương ứng. Tại thời điểm này, thủy phân trong không khí được hấp phụ trong các vị trí tuyển dụng oxy và trở thành nước hấp phụ hóa học (các nhóm hydroxyl bề mặt). Nước hấp phụ hóa học có thể hấp thụ thêm độ ẩm trong không khí để tạo thành một lớp hấp phụ vật lý.
2. Bề mặt hydroxyl
So với các oxit kim loại của các vật liệu bán kim loại khác, liên kết Ti-O trong TiO2 có nhiều cực hơn, và nước hấp phụ trên bề mặt bị phân ly do phân cực, và các nhóm hydroxyl dễ dàng hình thành. Hydroxyl bề mặt có thể cải thiện hiệu suất của TiO2 như là một chất hấp phụ và monomers khác nhau, và cung cấp thuận tiện cho việc sửa đổi bề mặt.
3. Độ chua bề mặt và độ kiềm
TiO2 thường được thêm vào với Al, Si, Zn và các oxit khác trong quá trình sửa đổi. Al hoặc Si oxit không có tính axit rõ ràng hoặc cơ bản khi chúng tồn tại một mình, nhưng khi kết hợp với TiO2, chúng cho thấy độ axit mạnh và cơ bản, và siêu vi khuẩn rắn có thể được chuẩn bị.
4. Tính chất điện bề mặt
Các hạt TiO2 trong môi trường lỏng (đặc biệt là cực) sẽ hấp thụ điện tích ngược lại do điện tích trên bề mặt để tạo thành một lớp đôi điện khuếch tán, làm tăng đường kính hiệu quả của các hạt. Khi các hạt gần nhau, mỗi hạt có cùng một điện tích. Đẩy là thuận lợi cho sự ổn định của hệ thống phân tán. Ví dụ, bề mặt TiO2 phủ Al2O3 có điện tích dương, trong khi TiO2 được xử lý bằng SiO2 có điện tích âm.
