粒径与光学行为
粒径控制 TiO₂ 是作为白色颜料还是透明 UV 过滤剂。颜料级（200–300 nm）最大化可见光 Mie 散射，遮盖力 >30 m²/g。<100 nm 时对可见光透明但仍吸收 UV。选错粒径将导致产品不匹配和配方重做。
锐钛矿与金红石：晶相设定性能上限
金红石折射率 2.70–2.73 超过锐钛矿 2.52–2.56，等效粒径下散射效率高 10–15%。纳米金红石（15–50 nm）UV 屏蔽优于同尺寸锐钛矿。光催化由锐钛矿主导（导带 −0.2 V vs NHE），产生羟基自由基更高效。金红石选白度/涂料，锐钛矿选光催化/自清洁。
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光催化与紫外线屏蔽：不可回避的尺寸取舍
光催化锐钛矿（5–25 nm，BET 100–300 m²/g）高效产生活性氧但透明，无法替代颜料。纳米金红石（15–50 nm）平衡 UV 消光与透明度，是矿物防晒标准。颜料级金红石（200–300 nm）提供最大遮盖力但无光催化活性。
BET 比表面积：最可靠的功能性代理指标
颜料级 5–15 m²/g；UV 过滤级 50–150 m²/g；光催化级 100–300 m²/g。更高 BET 意味更大活性面积和更快降解速度，但也带来更高吸油量和更强团聚倾向。同时索取 BET 和初级粒子直径。
商业牌号规格一览
| 牌号 | 晶相 | 粒径 | BET (m²/g) | 折射率 | 主要应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 颜料级 | 金红石 | 200–300 nm | 5–15 | 2.70–2.73 | 建筑涂料、塑料、纸张 |
| 紫外线过滤剂/防晒 | 金红石 | 15–50 nm | 50–150 | 2.70–2.73 | 矿物防晒霜、透明 UV 涂料 |
| 光催化级 | 锐钛矿 | 5–25 nm | 100–300 | 2.52–2.56 | 自清洁表面、空气净化 |
| 混相（P25 型） | 锐钛矿/金红石（约 80:20） | 10–30 nm | 50–120 | 2.55–2.65 | 染料降解、研究级光催化 |
需要遮盖力：金红石 200–300 nm。需要透明 UV 防护：纳米金红石 15–50 nm。需要光催化：纳米锐钛矿 5–25 nm。三种功能不可互换。
常见问题
+什么粒径实现最大遮盖力？
金红石 200–300 nm。低于 150 nm 遮盖力迅速下降。
+为什么光催化选锐钛矿？
锐钛矿导带（−0.2 V vs NHE）比金红石更负，产生更强的还原化学和更高效的羟基自由基。
+纳米 TiO₂ 能否替代颜料级？
不能。<50 nm 在可见光下透明，无实质遮盖力，且锐钛矿纳米牌号的光催化自由基会降解有机粘结剂。
+矿物防晒应选用什么 BET？
纳米金红石 BET 50–100 m²/g，粒径 15–35 nm。必须有表面处理抑制光催化活性。
+锐钛矿在什么温度下转变为金红石？
600–700°C 开始，约 900°C 完成。转变中晶粒生长永久消除光催化活性。
+如何解读经表面处理牌号的 BET？
涂层使报告 BET 低 10–30%。光催化应用同时索取涂层前后 BET 值。