表面超親水性
目前的研究認(rèn)為，在光照條件下，鈦白粉表面的超親水性起因于其表面結(jié)構(gòu)的變化：在紫外光照射下，Ti02價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，電子和空穴向Ti02表面遷移，在表面生成電子空穴對(duì)，電子與Ti4+反應(yīng)，空穴則與表面氧離子反應(yīng)，分別形成正三價(jià)的鈦離子和氧空位。此時(shí)，空氣中的水解離吸附在氧空位中，成為化學(xué)吸附水(表面羥基)，化學(xué)吸附水可進(jìn)一步吸附空氣中的水分，形成物理吸附層。如圖所示：
表面羥基
相對(duì)于其他顏料的金屬氧化物，Ti02中Ti-O鍵的極性較大，表面吸附的水因極化發(fā)生解離，容易形成羥基。由于羥基的極化作用使吸附水的性質(zhì)變的活躍(如H+、OH-的濃度遠(yuǎn)大于自由水中的濃度)，為表面改性提供方便。
二氧化鈦的比表面積及其羥基隨處理溫度的升高而迅速下降。溫度對(duì)表面羥基的影響可用下式表示：
二氧化鈦的表面羥基(I)因加熱首先按(1)式進(jìn)行，形成較不穩(wěn)定的表面氧化物(Ⅱ)，但狀態(tài)(1I)可按(2)式發(fā)生再水合(放熱)。溫度在350℃以上，則狀態(tài)(1I)發(fā)生變化，形成晶格氧而不易再水合。
表面酸堿性
鈦白粉用于涂料時(shí)，其表面酸堿性與涂料介質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)鈦白粉與聚氯乙烯(PvC)等鹵代烯烴聚合物配伍時(shí)，加熱可使PVC分解。此外表面酸堿性也與表面改性反應(yīng)的活性點(diǎn)有關(guān)。鈦白粉試樣，應(yīng)區(qū)分是純Ti02，還是混入s042-，cl-等雜質(zhì)，或在改性中有Si02，A1203及zn0將其表面覆蓋。若有TiOS04存在，則其分解溫度(550℃)以上才能除去s042-。在確認(rèn)酸堿基點(diǎn)和強(qiáng)度的同時(shí)，應(yīng)區(qū)分其類型，即L型或B型。
工業(yè)生產(chǎn)的鈦白粉中含極少量Fe，si的氧化物。在改性時(shí)，常加入Al，Si，zn等氧化物。Al或si的氧化物單獨(dú)存在時(shí)無(wú)明顯的酸性，但與Ti02復(fù)合，則呈強(qiáng)酸性。
因此，加入其它金屬氧化物改性時(shí)，可形成新的酸堿點(diǎn)。
