Προβολές: 0 Συγγραφέας: Επεξεργαστής ιστότοπου ώρα δημοσίευσης: 2025-02-05 Προέλευση: Τοποθεσία
Το διοξείδιο του τιτανίου (Tio₂) είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη και σημαντική ανόργανη ένωση σε διάφορες βιομηχανίες. Υπάρχει σε δύο κύριες κρυσταλλικές μορφές: ρουτίνα και ανατάση. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ του ρουξειδίου του τιτανίου και της ανατάσης είναι ζωτικής σημασίας για πολλές εφαρμογές, καθώς αυτές οι διαφορές μπορεί να επηρεάσουν σημαντικά τις ιδιότητες και τις επιδόσεις τους. Σε αυτή την ολοκληρωμένη ανάλυση, θα εμβαθύνουμε βαθιά στα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες, τις εφαρμογές και περισσότερο από τις μορφές ρουτίλου και ανατάσης του διοξειδίου του τιτανίου, παρέχοντας λεπτομερή παραδείγματα, σχετικά δεδομένα και πρακτικές προτάσεις στην πορεία.
Οι κρυσταλλικές δομές του ρουτίλου και της ανατάσης είναι ξεχωριστές, η οποία είναι η θεμελιώδης διαφορά που οδηγεί σε πολλές από τις επακόλουθες διακυμάνσεις τους στις ιδιότητες.
** Κρυσταλλική δομή Rutile **
Το Rutile έχει τετραγωνική κρυσταλλική δομή. Σε αυτή τη δομή, τα άτομα τιτανίου συντονίζονται σε έξι άτομα οξυγόνου σε οκταεδρική διάταξη. Το κύτταρο μονάδας του ρουτίλου περιέχει δύο άτομα τιτανίου και τέσσερα άτομα οξυγόνου. Οι δεσμοί τιτανίου-οξυγόνου στο ρουτίλιο είναι σχετικά ισχυροί και έχουν μια συγκεκριμένη γεωμετρία που προσδίδει ορισμένες μηχανικές και οπτικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, η υψηλή συμμετρία της κρυσταλλικής δομής του ρουτίλου συμβάλλει στον σχετικά υψηλό δείκτη διάθλασης, ο οποίος είναι σημαντικός για τις εφαρμογές σε οπτικά, όπως στην κατασκευή φακών και αντανακλαστικών επικαλύψεων. Τα δεδομένα δείχνουν ότι ο δείκτης διάθλασης του διοξειδίου του τιτανίου ρουτίνα μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 2,6 έως 2,9, ανάλογα με διάφορους παράγοντες όπως η καθαρότητα και οι συνθήκες επεξεργασίας.
** Κρυσταλλική δομή ανατάσης **
Η ανατάση έχει επίσης μια τετραγωνική κρυσταλλική δομή, αλλά είναι διαφορετική από αυτή του ρουτίλου. Στην ανατάση, τα άτομα τιτανίου συντονίζονται επίσης σε έξι άτομα οξυγόνου με οκταεδρικό τρόπο, αλλά η ρύθμιση εντός του κυττάρου μονάδας είναι ξεχωριστή. Το κύτταρο μονάδας της ανατάσης περιέχει τέσσερα άτομα τιτανίου και οκτώ άτομα οξυγόνου. Η κρυσταλλική δομή της ανατάσης είναι λιγότερο συμμετρική σε σύγκριση με το ρουτίλιο. Αυτή η διαφορά στη συμμετρία επηρεάζει και τις ιδιότητές της. Για παράδειγμα, η ανατάση γενικά έχει υψηλότερη φωτοκαταλυτική δραστικότητα σε σύγκριση με το ρουτίλιο υπό ορισμένες συνθήκες. Αυτό οφείλεται εν μέρει στην κρυσταλλική του δομή που διευκολύνει τον καλύτερο διαχωρισμό φορτίου των ζεύγους ηλεκτρόνων που παράγονται από φωτοευαισθησία. Μελέτες έχουν δείξει ότι στην φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση οργανικών ρύπων, η ανατάση μπορεί να παρουσιάζει σημαντικά υψηλότερους ρυθμούς αντίδρασης στα αρχικά στάδια σε σύγκριση με το ρουτίλιο.
Οι διαφορετικές κρυσταλλικές δομές του ρουτίλου και της ανατάσης οδηγούν σε ποικίλες διαφορές στις φυσικές τους ιδιότητες, οι οποίες με τη σειρά τους επηρεάζουν την καταλληλότητά τους για διαφορετικές εφαρμογές.
**Πυκνότητα**
Το Rutile έχει υψηλότερη πυκνότητα σε σύγκριση με την ανατάση. Η πυκνότητα του διοξειδίου του τιτανίου ρουτίλου είναι τυπικά περίπου 4,2 έως 4,3 g/cm3, ενώ η πυκνότητα του διοξειδίου του τιτανίου αν είναι περίπου 3,8 έως 3,9 g/cm3. Αυτή η διαφορά στην πυκνότητα μπορεί να είναι σημαντική όταν εξετάζουμε εφαρμογές όπου το βάρος ή η μάζα είναι ένας κρίσιμος παράγοντας. Για παράδειγμα, στη διατύπωση ελαφρών χρωμάτων ή επικαλύψεων, η ανατάση μπορεί να προτιμάται λόγω της χαμηλότερης πυκνότητας της, η οποία μπορεί να συμβάλει σε ένα ελαφρύτερο τελικό προϊόν χωρίς να θυσιάζεται πάρα πολύ στην κάλυψη και την απόδοση που παρέχεται από το διοξείδιο του τιτανίου.
**Σκληρότητα**
Το Rutile είναι γενικά πιο δύσκολο από την ανατάση. Στην κλίμακα σκληρότητας MOHS, το ρουτίλιο έχει τιμή σκληρότητας περίπου 6 έως 6,5, ενώ η ανατάση έχει τιμή σκληρότητας περίπου 5,5 έως 6. Για παράδειγμα, στην κατασκευή λειαντικών υλικών, όπως γυαλόχαρτο ή τροχοί λείανσης, μπορεί να προστεθεί διοξείδιο του τιτανίου ρουτίλου για την ενίσχυση της τάσης και της ανθεκτικότητας του προϊόντος. Αντίθετα, η ανατάση μπορεί να μην είναι εξίσου αποτελεσματική σε τέτοιες εφαρμογές λόγω της σχετικά χαμηλότερης σκληρότητας της.
** Δείκτης διάθλασης **
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο δείκτης διάθλασης του ρουτίλου είναι σχετικά υψηλός, που κυμαίνεται από περίπου 2,6 έως 2,9. Η ανατάση, από την άλλη πλευρά, έχει χαμηλότερο δείκτη διάθλασης, συνήθως περίπου 2,5 έως 2,6. Η διαφορά στο δείκτη διάθλασης είναι σημαντική στις οπτικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, στην παραγωγή αντι-ανακλαστικών επικαλύψεων, η ανατάση μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν ένας χαμηλότερος δείκτης διάθλασης είναι επιθυμητό για την επίτευξη καλύτερων αντι-ανακλαστικών ιδιοτήτων. Αντίθετα, η ρουτίνα χρησιμοποιείται συχνά σε εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλότερος δείκτης διάθλασης, όπως στην κατασκευή φακών για την ενίσχυση της ικανότητας εστίασης.
Οι χημικές ιδιότητες του ρουτίλου και της ανατάσης παρουσιάζουν επίσης ορισμένες διαφορές, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την αντιδραστικότητα και τη σταθερότητά τους σε διαφορετικά χημικά περιβάλλοντα.
** Αντιδραστικότητα **
Η ανατάση είναι γενικά πιο αντιδραστική από το ρουτίλιο. Αυτό οφείλεται εν μέρει στην κρυσταλλική του δομή, η οποία επιτρέπει την ευκολότερη πρόσβαση των αντιδραστηρίων στις ενεργές θέσεις στην επιφάνεια του διοξειδίου του τιτανίου. Για παράδειγμα, σε φωτοκαταλυτικές αντιδράσεις όπου το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται για την αποικοδόμηση των οργανικών ρύπων, η ανατάση μπορεί να ξεκινήσει την αντίδραση πιο γρήγορα σε σύγκριση με το ρουτίλιο. Μελέτες έχουν δείξει ότι παρουσία υπεριώδους φωτός, η ανατάση μπορεί να ξεκινήσει τη διαδικασία αποικοδόμησης ορισμένων οργανικών ενώσεων μέσα σε λίγα λεπτά, ενώ η ρουτίνα μπορεί να διαρκέσει περισσότερο για να δείξει σημαντική υποβάθμιση. Ωστόσο, αυτή η υψηλότερη αντιδραστικότητα σημαίνει επίσης ότι η ανατάση μπορεί να είναι πιο ευαίσθητη σε χημική υποβάθμιση ή τροποποίηση σε ορισμένα σκληρά χημικά περιβάλλοντα σε σύγκριση με το ρουτίλιο.
**Σταθερότητα**
Το Rutile είναι πιο σταθερό από την ανατάση υπό ορισμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το ρουτίλιο είναι λιγότερο πιθανό να υποβληθεί σε μετασχηματισμό φάσης σε σύγκριση με την ανατάση. Η ανατάση μπορεί να μετατραπεί σε ρουτίνη σε θερμοκρασίες πάνω από περίπου 600 ° C έως 900 ° C, ανάλογα με διάφορους παράγοντες όπως η παρουσία ακαθαρσιών και ο ρυθμός θέρμανσης. Αυτός ο μετασχηματισμός φάσης μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητες του διοξειδίου του τιτανίου και μπορεί να περιορίσει τη χρήση της ανατάσης σε εφαρμογές όπου απαιτείται σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας. Αντίθετα, η ρουτίνα μπορεί να διατηρήσει την κρυσταλλική δομή και τις ιδιότητές του σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για εφαρμογές όπως σε επικαλύψεις υψηλής θερμοκρασίας ή ανθεκτικά υλικά.
Η φωτοκαταλυτική δραστηριότητα είναι μια σημαντική ιδιότητα του διοξειδίου του τιτανίου, ειδικά σε εφαρμογές που σχετίζονται με τις περιβαλλοντικές αποκατάστασης και τις αυτοκόλλητες επιφάνειες.
** Το πλεονέκτημα της ανατάσης στη φωτοκαταλυτική δραστηριότητα **
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ανατάση γενικά έχει υψηλότερη φωτοκαταλυτική δραστικότητα σε σύγκριση με το ρουτίλιο υπό ορισμένες συνθήκες. Η κρυσταλλική δομή της ανατάσης επιτρέπει τον καλύτερο διαχωρισμό φορτίου των ζεύγους ηλεκτρόνων που παράγονται από φωτοευαισθησία. Όταν το διοξείδιο του τιτανίου ακτινοβολείται με υπεριώδες φως, τα ηλεκτρόνια είναι ενθουσιασμένα από τη ζώνη σθένους στη ζώνη αγωγιμότητας, αφήνοντας πίσω τις τρύπες στη ζώνη σθένους. Στην ανατάση, ο διαχωρισμός αυτών των ζεύγους ηλεκτρονίων-οπών είναι πιο αποτελεσματικός, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να συμμετέχουν αποτελεσματικότερα σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής για να υποβαθμίσουν τους οργανικούς ρύπους ή άλλους ρύπους. Για παράδειγμα, σε μια μελέτη σχετικά με τη φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση του μπλε μεθυλενίου, το διοξείδιο της τιτανίου της ανατάσης κατάφερε να υποβαθμίσει περίπου το 80% της βαφής εντός 2 ωρών υπό υπεριώδη ακτινοβολία, ενώ το διοξείδιο του τιτανίου ρουτανίου υποβαθμίστηκε περίπου το 50% της βαφής υπό τις ίδιες καταστάσεις.
** Περιορισμοί της φωτοκαταλυτικής δραστηριότητας της ανατάσης **
Ωστόσο, η φωτοκαταλυτική δραστικότητα της ανατάσης έχει επίσης τους περιορισμούς της. Ένας από τους κύριους περιορισμούς είναι η σχετικά χαμηλότερη σταθερότητά του σε σύγκριση με το ρουτίλιο. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ανατάση μπορεί να μετατραπεί σε ρουτίλιο σε υψηλότερες θερμοκρασίες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια των φωτοκαταλυτικών ιδιοτήτων της. Επιπλέον, η ανατάση μπορεί να απενεργοποιηθεί ευκολότερα από ορισμένες ουσίες στο περιβάλλον, όπως τα βαρέα μέταλλα ή οι οργανικές ενώσεις που μπορούν να προσροφηθούν στην επιφάνεια του και να εμποδίσουν τις ενεργές θέσεις. Για παράδειγμα, παρουσία ιόντων χαλκού, η φωτοκαταλυτική δραστικότητα του διοξειδίου του τιτανίου της ανατάσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά λόγω της προσρόφησης των ιόντων χαλκού στην επιφάνεια, αναστέλλοντας τον διαχωρισμό των ζεύγους ηλεκτρονίων-οπών και τις επακόλουθες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.
** Φωτοκαταλυτική δραστηριότητα του Rutile **
Το Rutile έχει επίσης φωτοκαταλυτική δράση, αν και είναι γενικά χαμηλότερη από αυτή της ανατάσης υπό τις ίδιες συνθήκες. Ωστόσο, το Rutile έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πιο σταθερό. Σε εφαρμογές όπου η μακροπρόθεσμη σταθερότητα είναι ζωτικής σημασίας, όπως σε υπαίθριες αυτοκαθαριστικές επικαλύψεις που εκτίθενται σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων υψηλών θερμοκρασιών, η ρουτίνα μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή. Για παράδειγμα, σε μια πραγματική εφαρμογή των αυτοκαθαριστικών προσόψεων κτιρίων, οι επικαλύψεις που βασίζονται σε ρουτίλες έχουν αποδειχθεί ότι διατηρούν τις αυτοκαθαριστικές τους ιδιότητες για μεγαλύτερες περιόδους σε σύγκριση με τις επικαλύψεις με βάση την ανατάση, παρόλο που η αρχική φωτοκαταλυτική δραστικότητα των επικαλύψεων με βάση την ανατάση μπορεί να είναι υψηλότερη.
Οι διαφορές στις ιδιότητες μεταξύ Rutile και Anatase τις καθιστούν κατάλληλες για διαφορετικές εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες.
** Χρώματα και επικαλύψεις **
Στη βιομηχανία βαφής και επίστρωσης χρησιμοποιούνται τόσο η ρουτίνη όσο και η ανατάση. Το Rutile χρησιμοποιείται συχνά σε εξωτερικά χρώματα και επικαλύψεις υψηλής ποιότητας λόγω του υψηλού δείκτη διάθλασης, ο οποίος δίνει μια καλή στιλπνότητα και απόκρυψη ισχύος. Έχει επίσης καλή αντοχή στην τριβή, η οποία είναι σημαντική για τις επικαλύψεις που εκτίθενται σε φθορά. Για παράδειγμα, στα τελειώματα βαφής αυτοκινήτων, το διοξείδιο του τιτανίου ρουτίνα χρησιμοποιείται συνήθως για να επιτευχθεί ένα λαμπερό και ανθεκτικό φινίρισμα. Η ανατάση, από την άλλη πλευρά, μερικές φορές χρησιμοποιείται σε εσωτερικά χρώματα όπου προτιμάται μια χαμηλότερη πυκνότητα και λιγότερο λειαντική φύση. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες ειδικές επικαλύψεις, όπου η φωτοκαταλυτική του δραστηριότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτοκαθαριζόμενους ή καθαριστικούς σκοπούς αέρα. Για παράδειγμα, σε ορισμένες εσωτερικές επικαλύψεις τοίχων, το διοξείδιο της τιτανίου της ανατάσης μπορεί να ενσωματωθεί για να βοηθήσει στην αποικοδόμηση των πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) στον αέρα μέσω φωτοκαταλυτικών αντιδράσεων.
** Πλαστικά και καουτσούκ **
Στις βιομηχανίες πλαστικών και καουτσούκ, το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται ως παράγοντας λεύκανσης και για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων. Το Rutile προτιμάται συχνά σε αυτές τις εφαρμογές λόγω της υψηλότερης σκληρότητας και της καλύτερης αντοχής στην τριβή. Μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της ανθεκτικότητας των πλαστικών προϊόντων όπως σωλήνες και εξαρτήματα και προϊόντα από καουτσούκ όπως τα ελαστικά. Για παράδειγμα, στην κατασκευή σωλήνων PVC, μπορεί να προστεθεί διοξείδιο του τιτανίου ρουτίνα για να ενισχυθεί η σκληρότητα και η αντίσταση στο ξύσιμο. Η ανατάση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πλαστικά και καουτσούκ, ειδικά όταν η φωτοκαταλυτική δραστικότητα της είναι επιθυμητή. Για παράδειγμα, σε ορισμένα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά, το διοξείδιο της τιτανίου της ανατάσης μπορεί να ενσωματωθεί για να ενισχύσει τη διαδικασία αποικοδόμησης μέσω φωτοκαταλυτικών αντιδράσεων όταν απορρίπτεται το πλαστικό.
** Φωτοβολταϊκά κύτταρα **
Στα φωτοβολταϊκά κύτταρα, το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται ως υλικό ημιαγωγού. Η ανατάση χρησιμοποιείται συχνότερα σε αυτήν την εφαρμογή λόγω της υψηλότερης φωτοκαταλυτικής δραστικότητας της. Ο αποτελεσματικός διαχωρισμός φορτίου στην ανατάση μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του φωτοβολταϊκού κυττάρου διευκολύνοντας τη μεταφορά ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, σε ορισμένα ηλιακά κύτταρα ευαισθητοποιημένα με βαφές, το διοξείδιο της ανατάσης τιτανίου χρησιμοποιείται ως υλικό φωτοανώδους. Το PhotoAnode είναι υπεύθυνο για την απορρόφηση του ηλιακού φωτός και τη δημιουργία ζευγών ηλεκτρόνων. Η χρήση της ανατάσης μπορεί να ενισχύσει την απόδοση του ευαισθητοποιημένου με χρωστικές ηλιακές κυψέλη βελτιώνοντας τον διαχωρισμό και τη μεταφορά φορτίου. Ωστόσο, το ρουτίλιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε φωτοβολταϊκά κύτταρα σε ορισμένες περιπτώσεις, ειδικά όταν απαιτούνται υψηλότερη σταθερότητα και διαφορετικές οπτικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, σε ορισμένα διαδοχικά ηλιακά κύτταρα όπου συνδυάζονται διαφορετικά υλικά ημιαγωγών, το διοξείδιο του ρουτίνα τιτανίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλα υλικά για τη βελτιστοποίηση της συνολικής απόδοσης του κυττάρου.
** Περιβαλλοντική αποκατάσταση **
Τόσο η ρουτίνη όσο και η ανατάση χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές περιβαλλοντικής αποκατάστασης. Η ανατάση χρησιμοποιείται συχνά για την φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση οργανικών ρύπων στο νερό και στον αέρα λόγω της υψηλότερης φωτοκαταλυτικής δραστικότητας της. Για παράδειγμα, σε μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, το διοξείδιο της τιτανίου της ανατάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φωτοκαταλυτικό αντιδραστήρα για να αποικοδομηθεί οι οργανικές μολυσματικές ουσίες όπως χρωστικές, παρασιτοκτόνα και φαρμακευτικά προϊόντα. Το Rutile μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην περιβαλλοντική αποκατάσταση, ειδικά όταν η σταθερότητα αποτελεί βασικό παράγοντα. Για παράδειγμα, σε έργα αποκατάστασης εδάφους όπου το διοξείδιο του τιτανίου εκτίθεται σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων υψηλών θερμοκρασιών και διαφορετικών χημικών συνθέσεων, η ρουτίνα μπορεί να είναι καλύτερη επιλογή λόγω της υψηλότερης σταθερότητάς του. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσρόφηση και να ακινητοποιήσει τα βαρέα μέταλλα στο έδαφος ή για να υποβαθμίσει ορισμένους οργανικούς ρύπους που είναι πιο ανθεκτικοί στην υποβάθμιση από την ανατάση.
Οι μέθοδοι παραγωγής και σύνθεσης του διοξειδίου του ρουτίλου και της ανατάσης τιτανίου έχουν επίσης κάποιες διαφορές, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα και το κόστος τους.
** Παραγωγή ρουτίλου **
Το διοξείδιο του τιτανίου του ρουτίνα μπορεί να παραχθεί με διάφορες μεθόδους. Μια κοινή μέθοδος είναι η διαδικασία χλωριούχου. Στη διαδικασία χλωριούχου, το τετραχλωρίδιο τιτανίου (TICL₄) αντιδρά με οξυγόνο παρουσία καταλύτη για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου ρουτανίου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει ρουτίνα υψηλής ποιότητας με σχετικά υψηλή καθαρότητα. Μια άλλη μέθοδος είναι η διαδικασία θειικού άλατος, η οποία χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά για την παραγωγή ρουτίλου, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί. Η διαδικασία θειικού άλατος περιλαμβάνει την αντίδραση του θειικού τιτανίου (Tiso₄) με άλλα αντιδραστήρια για να σχηματίσουν ρουτίλιο. Η διαδικασία χλωριούχου είναι γενικά πιο ακριβή, αλλά μπορεί να παράγει ρουτίνα με καλύτερες οπτικές και φυσικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, στην παραγωγή οπτικών επικαλύψεων υψηλής ποιότητας, η διαδικασία χλωριούχου προτιμάται συχνά για να ληφθεί διοξείδιο του τιτανίου με υψηλό δείκτη διάθλασης και χαμηλά επίπεδα ακαθαρσιών.
** Παραγωγή ανατάσης **
Το διοξείδιο του τιτανίου της ανατάσης μπορεί επίσης να παραχθεί με διάφορες μεθόδους. Μία από τις πιο συνηθισμένες μεθόδους είναι η υδρόλυση του τετραχλωριούχου τιτανίου (TICL₄). Σε αυτή τη διαδικασία, το TICL₄ υδρολύεται παρουσία νερού και άλλων αντιδραστηρίων για να σχηματίσει ανατάση. Μια άλλη μέθοδος είναι η διαδικασία Sol-Gel, η οποία περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός SOL (κολλοειδές εναιώρημα) και στη συνέχεια τον μετασχηματισμό του σε ένα πήκτωμα και τελικά σε ανατάση. Η υδρόλυση του TICL₄ είναι μια σχετικά απλή και οικονομικά αποδοτική μέθοδος για την παραγωγή ανατάσης. Ωστόσο, η ποιότητα της ανατάσης που παράγεται με διαφορετικές μεθόδους μπορεί να ποικίλει. Για παράδειγμα, η ανατάση που παράγεται από τη διαδικασία Sol-gel μπορεί να έχει καλύτερο έλεγχο της κρυσταλλικής δομής και της κατανομής μεγέθους σωματιδίων σε σύγκριση με την ανατάση που παράγεται από την υδρόλυση του TICL₄. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τη φωτοκαταλυτική δραστηριότητα και άλλες ιδιότητες.
Το κόστος είναι ένας σημαντικός παράγοντας κατά την επιλογή μεταξύ διοξειδίου του τιτανίου rutile και anatase για διάφορες εφαρμογές.
** Κόστος παραγωγής ρουτίλου **
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η διαδικασία χλωριούχου για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου ρουτίνα είναι σχετικά δαπανηρή. Το υψηλό κόστος οφείλεται κυρίως στην ανάγκη για ακριβά αντιδραστήρια όπως το τετραχλωρίδιο τιτανίου και τη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού για την αντίδραση. Επιπλέον, τα βήματα καθαρισμού που απαιτούνται για την απόκτηση υψηλής ποιότητας ρουτίλ μπορούν επίσης να προσθέσουν στο κόστος. Ωστόσο, η υψηλής ποιότητας Rutile που παράγεται από αυτή τη διαδικασία μπορεί να διατάξει υψηλότερη τιμή στην αγορά λόγω των ανώτερων ιδιοτήτων της, όπως ο υψηλός δείκτης διάθλασης και η καλή αντίσταση στην τριβή. Για παράδειγμα, στην παραγωγή οπτικών επικαλύψεων υψηλού επιπέδου, το κόστος χρήσης διοξειδίου του τιτανίου ρουτίνα που παράγεται από τη διαδικασία χλωριούχου μπορεί να δικαιολογηθεί από τις εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες που παρέχει.
** Κόστος παραγωγής ανατάσης **
Η παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου ανατάσης, ειδικά από την υδρόλυση του TICL₄, είναι γενικά λιγότερο δαπανηρή. Η υδρόλυση
