1. Super hydrofilní povrch
Studie se domnívají, že za světelných podmínek je superhydrofilita povrchu TiO2 výsledkem změny jeho povrchové struktury. Pod ultrafialovým světlem ozařování, TiO2 valenční pásmo elektrony jsou nadšeni vedení kapely, elektrony a otvory migrují na povrch TiO2, generování elektron-otvor páry na povrchu, elektrony reagují s Ti, a otvory reagují s povrchem mostu kyslíkových iontů tvořit respektive pozitivní trivalentní titania ionty a kyslík volná místa. V tomto okamžiku je hydrolýza ve vzduchu adsorbována v volných místech s kyslíkem a stává se chemicky adsorbované vody (povrchové hydroxylové skupiny). Chemicky adsorbovaná voda může dále adsorbovat vlhkost ve vzduchu a vytvořit fyzickou adsorpční vrstvu.
2. Povrch hydroxyl
Ve srovnání s oxidy kovů z jiných polokovových materiálů je vazba Ti-O v TiO2 polarnější a voda adsorbovaná na povrchu je v důsledku polarizace disociována a hydroxylové skupiny se snadno vytvářejí. Povrchový hydroxyl může zlepšit výkon TiO2 jako adsorbentu a různých monomerů a poskytnout pohodlí pro úpravu povrchu.
3. Povrchová kyselost a zásaditost
TiO2 se často přidává s Al, Si, Zn a dalšími oxidy během modifikace. Al nebo Si oxidy nemají žádnou zřejmou kyselost nebo základnost, pokud existují samostatně, ale v kombinaci s TiO2, vykazují silnou kyselost a základnost, a pevné superkysény mohou být připraveny.
4. Povrchové elektrické vlastnosti
Částice TiO2 v kapalném (zejména polárním) médiu absorbují protilehlé náboje v důsledku náboje na povrchu a vytvoří rozptýlenou elektrickou dvojitou vrstvu, což zvyšuje efektivní průměr částic. Když jsou částice blízko sebe, každý má stejný náboj. Odpuzování přispívá ke stabilitě disperzního systému. Například povrch TiO2 potažený Al2O3 má pozitivní náboj, zatímco TiO2 ošetřený SiO2 má záporný náboj.
