1. Superhydrofil yta
Studier tror att super-hydrofiliciteten hos TiO2-ytan under ljusförhållanden beror på förändringen av dess ytstruktur. Under bestrålning av ultraviolett ljus är TiO2-valensbandelektroner upphetsade för ledningsbandet, elektroner och hål migrerar till TiO2-ytan och genererar elektronhålpar på ytan, elektroner reagerar med Ti och hål reagerar med syrejoner för ytbrygga för att bilda respektive Positiva trivalenta titanjoner och syrevakanser. Vid denna tidpunkt adsorberas hydrolysen i luften i syrevakanserna och blir kemiskt adsorberat vatten (ythydroxylgrupper). Det kemiskt adsorberade vattnet kan ytterligare adsorbera fukten i luften för att bilda ett fysiskt adsorptionsskikt.
2. Ythydroxyl
Jämfört med metalloxiderna från andra halvmetalliska material är Ti-O-bindningen i TiO2 mer polär och vattnet adsorberat på ytan dissocieras på grund av polarisering och hydroxylgrupper bildas lätt. Ythydroxylen kan förbättra prestandan hos TiO2 som ett adsorbent och olika monomerer, och ger bekvämlighet för ytmodifiering.
3. Ytsurlighet och alkalinitet
TiO2 tillsätts ofta med Al, Si, Zn och andra oxider under modifiering. Al- eller Si-oxider har ingen uppenbar syra eller basitet när de existerar ensamma, men i kombination med Ti02 uppvisar de stark surhet och basitet, och fasta supersyra kan framställas.
4. Ytans elektriska egenskaper
TiO2-partiklar i det flytande (särskilt polära) mediet absorberar motsatta laddningar på grund av laddningen på ytan för att bilda ett diffust elektriskt dubbelskikt, vilket ökar partiklarnas effektiva diameter. När partiklarna är nära varandra har var och en samma laddning. Repulsion bidrar till dispersionssystemets stabilitet. Exempelvis har ytan av TiO2 belagd med Al2O3 en positiv laddning, medan TiO2 behandlad med SiO2 har en negativ laddning.
