1. Super hydrofil overflade
Undersøgelser mener, at super-hydrofiliciteten af TiO2-overfladen under lysforhold skyldes ændringer i dens overfladestruktur. Under ultraviolet lysbestråling er TiO2-valensbåndselektroner begejstrede for ledningsbåndet, elektroner og huller migrerer til TiO2-overfladen og genererer elektronhulpar på overfladen, elektroner reagerer med Ti, og huller reagerer med overflade bro-iltioner for at danne henholdsvis Positive trivalente titaniumioner og ilt-ledige stillinger. På dette tidspunkt adsorberes hydrolysen i luften i de ledige iltpladser og bliver kemisk adsorberet vand (overfladehydroxylgrupper). Det kemisk adsorberede vand kan yderligere adsorbere fugtigheden i luften for at danne et fysisk adsorptionslag.
2. Overfladehydroxyl
Sammenlignet med metaloxiderne fra andre halvmetalliske materialer er Ti-O-bindingen i TiO2 mere polær, og vandet adsorberet på overfladen adskilles på grund af polarisering, og hydroxylgrupper dannes let. Overfladehydroxyl kan forbedre ydelsen af TiO2 som et adsorberende middel og forskellige monomerer og tilvejebringe bekvemmelighed til overflademodifikation.
3. Surheds surhed og alkalinitet
TiO2 tilsættes ofte med Al, Si, Zn og andre oxider under modifikation. Al- eller Si-oxider har ingen indlysende surhedsgrad eller basalitet, når de eksisterer alene, men når de kombineres med TiO2, viser de stærk surhed og basitet, og faste supersyrer kan fremstilles.
4. Overflade elektriske egenskaber
TiO2-partikler i det flydende (især polære) medium absorberer modsatte ladninger på grund af ladningen på overfladen for at danne et diffust elektrisk dobbeltlag, hvilket øger partiklernes effektive diameter. Når partiklerne er tæt på hinanden, har hver den samme ladning. Afstødning bidrager til dispersionssystemets stabilitet. For eksempel har overfladen af TiO2 overtrukket med Al2O3 en positiv ladning, mens TiO2 behandlet med SiO2 har en negativ ladning.
