1. Super hydrofilný povrch
Štúdie sa domnievajú, že za svetelných podmienok, super-hydrofilicity povrchu TiO2 vyplýva zo zmeny jeho povrchovej štruktúry. Pri ultrafialovom osvetlení sú elektróny tio2 valence band nadšené vodivým pásom, elektróny a otvory migrujú na povrch TiO2, vytvárajú páry elektrónových otvorov na povrchu, elektróny reagujú s Ti a otvory reagujú s kyslíkovými iónmi povrchových mostov, aby sa vytvorili pozitívne trivalentné titánové ióny a voľné miesta kyslíka. V tejto dobe je hydrolýza vo vzduchu adsorbovaná v voľných kyslíkových voľných miestach a stáva sa chemicky adsorbovanej vody (povrchové hydroxylové skupiny). Chemicky adsorbovaná voda môže ďalej adsorbovať vlhkosť vo vzduchu a vytvoriť tak fyzikálnu adsorpciu vrstvu.
2. Povrch hydroxyl
V porovnaní s oxidmi kovov iných polokovových materiálov je väzba Ti-O v TiO2 polárna a voda adsorbovaná na povrchu je kvôli polarizácii disociovaná a hydroxylové skupiny sa ľahko vytvárajú. Povrch hydroxyl môže zlepšiť výkon TiO2 ako adsorbent a rôzne monoméry, a poskytnúť pohodlie pre úpravu povrchu.
3. Povrchová kyslosť a zásaditosť
TiO2 sa často pridáva s Al, Si, Zn a inými oxidmi počas modifikácie. Al alebo Si oxidy nemajú žiadnu zjavnú kyslosť alebo základy, ak existujú sami, ale v kombinácii s TiO2, ukazujú silnú kyslosť a základy, a pevné superacidy môžu byť pripravené.
4. Povrchové elektrické vlastnosti
Častice TiO2 v kvapalnom (najmä polárnom) médiu absorbujú opačné náboje v dôsledku náboja na povrchu, aby vytvorili rozptýlenú elektrickú dvojitú vrstvu, čo zvyšuje účinný priemer častíc. Keď sú častice blízko seba, každý z nich má rovnaký náboj. Odpudzovanie prispieva k stabilite disperzného systému. Napríklad povrch TiO2 potiahnutý Al2O3 má pozitívny náboj, zatiaľ čo TiO2 liečenýCh SiO2 má negatívny náboj.
