Химическата формула на титановия диоксид е TiO₂, който се състои главно от титан и кислород. В неговата молекулярна структура титановите атоми и кислородните атоми са ковалентно свързани, за да образуват стабилна октаедрична структура. 1. Има три основни кристални структури на титанов диоксид: анатаз, рутил и брукит, от които анатазът и рутилът са двете най-често срещани форми.
Кристална структура
Анатаз: има тетрагонална кристална структура, висока активна повърхност и силна фотокаталитична активност. Често се използва във фотокатализатори и покрития за определени специални цели. Има висока белота и силна способност за разсейване на светлината, но издръжливостта му не е толкова добра, колкото рутила, устойчивостта на светлина е лоша и очевидно е жълта, когато температурата е по-висока от 400 градуса.
Рутил: има шестоъгълна кристална структура и е най-стабилната кристална форма на титанов диоксид. Има висока устойчивост на слънце, устойчивост на атмосферни влияния и химическа стабилност, висока точка на топене, по-висока плътност, твърдост и диелектрична константа от анатаза и по-висок индекс на пречупване, което може да осигури по-добра покривност и блясък и е подходящо за употреба на открито и продукти под специални изисквания климатични условия.
Тип брукит: Той е сравнително рядък и обикновено съществува в минерална форма в природата.