ทำไมเราควรให้ความสนใจกับคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์?

ทำไมเราควรให้ความสนใจกับคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์?

I. บทนำ

ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TIO₂) เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีความสำคัญสูงในหลายอุตสาหกรรม มันได้กลายเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ เนื่องจากชุดคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกัน อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการมุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติพื้นผิวของมันทวีความรุนแรงมากขึ้น การทำความเข้าใจว่าทำไมเราควรให้ความสนใจกับคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการใช้งานอุตสาหกรรม

Tio₂มีชื่อเสียงในด้านคุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยมเช่นดัชนีการหักเหของแสงสูงและความสามารถในการกระเจิงของแสงที่แข็งแกร่ง ลักษณะเหล่านี้ทำให้เป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับใช้ในเม็ดสีการเคลือบและครีมกันแดด ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมสีไทเทเนียมไดออกไซด์ใช้เพื่อให้ความทึบและความสว่างให้กับสีทำให้มีลักษณะที่สดใสและยาวนาน ในครีมกันแดดช่วยในการกระจายและดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ปกป้องผิวจากรังสีดวงอาทิตย์ที่เป็นอันตราย

ยิ่งไปกว่านั้นไทเทเนียมไดออกไซด์ยังมีความเสถียรทางเคมีที่ดีซึ่งช่วยให้สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่หลากหลายและปฏิกิริยาทางเคมี ความเสถียรนี้มีความสำคัญในการใช้งานที่วัสดุสัมผัสกับสารและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันเช่นในการเคลือบกลางแจ้งหรือในโรงงานแปรรูปเคมี

ii. ความสำคัญของคุณสมบัติพื้นผิว

A. ปฏิกิริยาและกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา

พื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในการกำหนดปฏิกิริยาและกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา อะตอมพื้นผิวของTio₂มีสภาพแวดล้อมทางอิเล็กทรอนิกส์และเคมีที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับที่อยู่ในวัสดุจำนวนมาก ความแตกต่างในสภาพแวดล้อมนี้นำไปสู่การมีข้อบกพร่องของพื้นผิวเช่นตำแหน่งงานว่างออกซิเจนและพันธะห้อย

ข้อบกพร่องของพื้นผิวเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นไซต์ที่ใช้งานได้สำหรับปฏิกิริยาทางเคมี ตัวอย่างเช่นในปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติกไทเทเนียมไดออกไซด์จะใช้ในการย่อยสลายมลพิษอินทรีย์ในน้ำหรืออากาศ ข้อบกพร่องของพื้นผิวบนTio₂สามารถดูดซับโฟตอนจากแหล่งกำเนิดแสงสร้างคู่อิเล็กตรอนรู คู่อิเล็กตรอนรูเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำและโมเลกุลออกซิเจนที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมเพื่อผลิตอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีปฏิกิริยาสูงและแอนไอออนซูเปอร์ออกไซด์ สปีชีส์ที่มีปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถทำลายมลพิษอินทรีย์ให้กลายเป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กลงและเป็นอันตรายน้อยกว่า

การศึกษาแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิว ตัวอย่างเช่นโดยการเติมพื้นผิวของtio₂ด้วยไอออนโลหะบางชนิดเช่นแพลตตินัมหรือเงินประสิทธิภาพของปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติกสามารถปรับปรุงได้ ไอออนของโลหะเจือสามารถทำหน้าที่เป็นกับดักอิเล็กตรอนหรือผู้ไกล่เกลี่ยอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนและเพิ่มกระบวนการเร่งปฏิกิริยาโดยรวม

B. คุณสมบัติการดูดซับ

คุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ยังมีผลต่อความสามารถในการดูดซับ พื้นผิวของTio₂สามารถดูดซับโมเลกุลต่าง ๆ รวมถึงก๊าซของเหลวและสารประกอบอินทรีย์ กระบวนการดูดซับนี้มีความสำคัญในการใช้งานหลายอย่างเช่นในเซ็นเซอร์ก๊าซการทำให้บริสุทธิ์น้ำและโครมาโตกราฟี

ในเซ็นเซอร์ก๊าซตัวอย่างเช่นไทเทเนียมไดออกไซด์ใช้ในการตรวจจับการปรากฏตัวของก๊าซบางชนิดในสภาพแวดล้อม พื้นผิวของTio₂สามารถดูดซับโมเลกุลของก๊าซทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการนำไฟฟ้าหรือคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถวัดได้และใช้ในการตรวจจับการมีอยู่และความเข้มข้นของก๊าซเป้าหมาย ตัวอย่างเช่นในการตรวจจับคาร์บอนมอนอกไซด์การดูดซับของโมเลกุล CO บนพื้นผิวของTio₂สามารถนำไปสู่การลดลงของความต้านทานไฟฟ้าซึ่งสามารถตรวจพบได้โดยวงจรเซ็นเซอร์ที่เหมาะสม

ในการทำให้บริสุทธิ์น้ำไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถดูดซับไอออนโลหะหนักและสารมลพิษอินทรีย์จากน้ำ คุณสมบัติพื้นผิวของTio₂เช่นประจุพื้นผิวและความพรุนกำหนดประสิทธิภาพของกระบวนการดูดซับ ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติพื้นผิวของ TIO เป็นไปได้ที่จะปรับปรุงความสามารถในการกำจัดสารปนเปื้อนออกจากน้ำทำให้เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการบำบัดน้ำ

C. การกระจายและความเข้ากันได้

เมื่อใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ในวัสดุคอมโพสิตหรือสูตรคุณสมบัติพื้นผิวของมันจะส่งผลกระทบต่อการกระจายตัวและความเข้ากันได้กับส่วนประกอบอื่น ๆ ในการใช้งานหลายอย่างเช่นในคอมโพสิตพอลิเมอร์หรือสูตรสีTio₂จำเป็นต้องแยกย้ายกันไปทั่วเมทริกซ์เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ

หากพื้นผิวของtio₂ไม่ได้รับการปฏิบัติอย่างถูกต้องอาจรวมหรือรวมตัวกันซึ่งนำไปสู่การกระจายตัวที่ไม่ดี ซึ่งอาจส่งผลให้วัสดุที่ไม่เหมือนใครลดประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นในคอมโพสิตพอลิเมอร์หากอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ไม่กระจายอย่างดีคุณสมบัติเชิงกลของคอมโพสิตเช่นความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสอาจถูกบุกรุก ในสูตรสีการกระจายตัวที่ไม่ดีของTio₂สามารถนำไปสู่ผิวที่หยาบหรือไม่สม่ำเสมอซึ่งมีผลต่อความสวยงามและคุณสมบัติการป้องกันของสี

เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวและความเข้ากันได้ของไทเทเนียมไดออกไซด์เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวมักใช้ เทคนิคเหล่านี้สามารถเปลี่ยนประจุพื้นผิวความชอบน้ำ/ความไม่ชอบน้ำหรือลักษณะพื้นผิวอื่น ๆ ของTio₂ทำให้เข้ากันได้ดีขึ้นกับเมทริกซ์โดยรอบและอำนวยความสะดวกในการกระจายตัว

iii. เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิว

A. การปรับเปลี่ยนสารเคมี

การปรับเปลี่ยนสารเคมีเป็นหนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการตอบสนองพื้นผิวของTio₂กับสารเคมีต่าง ๆ เพื่อแนะนำกลุ่มการทำงานใหม่หรือเปลี่ยนเคมีพื้นผิวที่มีอยู่

ตัวอย่างเช่นเราสามารถใช้สารเชื่อมต่อไซเลนเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของTio₂ สารเชื่อมต่อไซเลนมีโครงสร้าง bifunctional โดยมีปลายด้านหนึ่งที่สามารถทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของtio₂ (โดยปกติผ่านการไฮโดรไลซิสและปฏิกิริยาการควบแน่น) และปลายอีกด้านที่สามารถโต้ตอบกับวัสดุอื่น ๆ เช่นโพลีเมอร์ ด้วยการใช้สารเชื่อมต่อไซเลนความสามารถในการ hydrophilicity/hydrophobicity ของพื้นผิวTio₂สามารถปรับได้ช่วยปรับปรุงความเข้ากันได้กับโพลีเมอร์และเพิ่มการกระจายตัวในเมทริกซ์พอลิเมอร์

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้กรดหรือการรักษาฐานเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของTio₂ การรักษาด้วยกรดสามารถกำจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและสร้างข้อบกพร่องของพื้นผิวซึ่งสามารถเพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของTio₂ ในทางกลับกันการรักษาฐานสามารถเปลี่ยนประจุพื้นผิวของTio₂ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานการดูดซับบางอย่าง

B. การดัดแปลงทางกายภาพ

เทคนิคการปรับเปลี่ยนทางกายภาพยังมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ เทคนิคเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีบนพื้นผิวของ TIO แต่ใช้แรงทางกายภาพหรือกระบวนการเพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะพื้นผิว

เทคนิคหนึ่งคือการรักษาด้วยพลาสมา การบำบัดด้วยพลาสมาสามารถเปิดเผยพื้นผิวของTIO₂ไปยังสภาพแวดล้อมพลาสมาพลังงานสูงซึ่งอาจทำให้เกิดการแกะสลักพื้นผิวการสะสมของวัสดุใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงของประจุพื้นผิว ตัวอย่างเช่นในการรักษาด้วยพลาสมาแรงดันต่ำพื้นผิวของtio₂สามารถแกะสลักเพื่อเพิ่มความขรุขระของพื้นผิวซึ่งสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการดูดซับ ในเวลาเดียวกันการรักษาด้วยพลาสมายังสามารถสะสมฟิล์มบาง ๆ ของวัสดุอื่น ๆ บนพื้นผิวของTio₂เช่นโพลีเมอร์หรือโลหะการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวเพิ่มเติม

เทคนิคการปรับเปลี่ยนทางกายภาพอีกอย่างหนึ่งคือการกัดเชิงกล การกัดเชิงกลเกี่ยวข้องกับการบดอนุภาคtio₂ด้วยวัสดุอื่น ๆ หรือใช้การกัดลูกพลังงานสูงเพื่อทำลายอนุภาคและเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของพวกเขา โดยการกัดเชิงกลสามารถลดขนาดอนุภาคของTio₂ได้และพื้นที่ผิวของมันสามารถเพิ่มขึ้นได้ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการทำปฏิกิริยาและความสามารถในการดูดซับ

C. การก่อตัวคอมโพสิต

การสร้างคอมโพสิตเป็นอีกวิธีหนึ่งในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยการรวมTio₂กับวัสดุอื่น ๆ เพื่อสร้างคอมโพสิตคุณสมบัติพื้นผิวของTio₂สามารถได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติของส่วนประกอบอื่น ๆ ในคอมโพสิต

ตัวอย่างเช่นในคอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอนนาโนทิวบ์สามารถโต้ตอบกับพื้นผิวของ TIO ได้เปลี่ยนการนำไฟฟ้าและกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา ท่อนาโนคาร์บอนสามารถทำหน้าที่เป็นช่องทางการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติกและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการ ในคอมโพสิตtio₂-polymer โพลิเมอร์สามารถเคลือบพื้นผิวของtio₂เปลี่ยนความชอบน้ำ/hydrophobicity และปรับปรุงการกระจายตัวในโพลิเมอร์เมทริกซ์

การก่อตัวของคอมโพสิตยังช่วยให้การรวมกันของคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของTio₂กับวัสดุอื่น ๆ การสร้างวัสดุใหม่ที่มีประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่นคอมโพสิตTio₂-graphene สามารถแสดงคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นการนำไฟฟ้าและกิจกรรมโฟโตคะตาไลติกเมื่อเทียบกับTio₂บริสุทธิ์ทำให้เป็นวัสดุที่มีแนวโน้มสำหรับการใช้งานเช่นการจัดเก็บพลังงานและการแก้ไขสิ่งแวดล้อม

iv. แอปพลิเคชันเน้นความสำคัญของคุณสมบัติพื้นผิว

A. photocatalysis สำหรับการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม

ในด้านการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมการถ่ายภาพด้วยแสงโดยใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ได้กลายเป็นเทคนิคที่ทรงพลัง คุณสมบัติพื้นผิวของtio₂มีความสำคัญสูงสุดในแอปพลิเคชันนี้

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ข้อบกพร่องของพื้นผิวบนTio₂เป็นไซต์ที่ใช้งานอยู่สำหรับปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติก ข้อบกพร่องเหล่านี้ช่วยให้การดูดซับโฟตอนและการสร้างคู่อิเล็กตรอนรู ประสิทธิภาพของการย่อยสลายโฟโตคะตาไลติกของมลพิษอินทรีย์ในน้ำหรืออากาศขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและธรรมชาติของข้อบกพร่องพื้นผิวเหล่านี้

ตัวอย่างเช่นในการบำบัดน้ำเสียที่มีสีย้อมอินทรีย์, titanium dioxide photocatalysts ที่มีคุณสมบัติพื้นผิวที่ดีที่สุดสามารถลดสีย้อมให้เป็นสารที่ไม่เป็นอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าโดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของTIO₂ผ่านการเติมหรือเทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวอื่น ๆ กิจกรรมโฟโตคะตาไลติกสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ ในบางกรณีอัตราการย่อยสลายของสีย้อมอินทรีย์สามารถเพิ่มขึ้นได้หลายครั้งเมื่อเทียบกับtio₂ที่ไม่ได้แก้ไข

ยิ่งไปกว่านั้นการกระจายตัวของไทเทเนียมไดออกไซด์ในสื่อปฏิกิริยายังส่งผลต่อประสิทธิภาพของโฟโตคะตาไลติก หากอนุภาคTio₂ไม่กระจายอย่างดีพวกมันอาจรวมกันลดพื้นที่ผิวที่มีอยู่สำหรับปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติก โดยการปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวเพื่อเพิ่มการกระจายตัวของโฟโตคะตาไลติกโดยรวมสามารถปรับปรุงได้

B. สูตรครีมกันแดด

สูตรครีมกันแดดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นอย่างมาก คุณสมบัติพื้นผิวของTio₂มีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพในการปกป้องผิวจากรังสี UV

ในครีมกันแดดไทเทเนียมไดออกไซด์ใช้ในสองรูปแบบ: เป็นตัวบล็อกทางกายภาพและเป็นโฟโตแคตาลี่ ในฐานะที่เป็นตัวบล็อกทางกายภาพtio₂ scatters และดูดซับรังสี UV ป้องกันไม่ให้มันไปถึงผิวหนัง คุณสมบัติพื้นผิวของtio₂เช่นขนาดอนุภาคและประจุพื้นผิวส่งผลกระทบต่อความสามารถในการกระจายและดูดซับรังสี UV

ตัวอย่างเช่นขนาดอนุภาคขนาดเล็กของ TIO โดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการกระจายรังสี UV อย่างไรก็ตามหากพื้นผิวของtio₂ไม่ได้รับการรักษาอย่างเหมาะสมอนุภาคอาจรวมกันลดประสิทธิภาพของพวกเขา โดยการใช้เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเพื่อควบคุมขนาดอนุภาคและปรับปรุงการกระจายตัวของ TIO uV ความสามารถในการป้องกันรังสียูวีของครีมกันแดดสามารถเพิ่มขึ้นได้

ในฐานะที่เป็นโฟโตแคตาลีสในครีมกันแดดTio₂ยังสามารถสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับแสง UV สายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถช่วยทำลายมลพิษอินทรีย์บนพื้นผิวเช่นไขมันและเหงื่อตกค้าง คุณสมบัติพื้นผิวของTio₂มีบทบาทในการกำหนดประสิทธิภาพของกระบวนการโฟโตคะตาไลติกนี้อีกครั้ง

C. คอมโพสิตพอลิเมอร์

คอมโพสิตพอลิเมอร์ที่รวมไทเทเนียมไดออกไซด์ได้พบแอพพลิเคชั่นมากมายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ คุณสมบัติพื้นผิวของTio₂มีความสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของคอมโพสิตเหล่านี้

ในคอมโพสิตพอลิเมอร์Tio₂มักจะใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลเช่นความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสรวมถึงคุณสมบัติทางแสงของพอลิเมอร์ พื้นผิวของTio₂จำเป็นต้องแยกย้ายกันไปในโพลิเมอร์เมทริกซ์เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการเหล่านี้

ตัวอย่างเช่นในคอมโพสิต polypropylene-tio₂หากพื้นผิวของTio₂ไม่ได้รับการรักษาอย่างเหมาะสมมันอาจรวมกันซึ่งนำไปสู่การลดลงของคุณสมบัติเชิงกลของคอมโพสิต ด้วยการใช้เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวและความเข้ากันได้ของTio₂กับพอลิเมอร์ประสิทธิภาพของคอมโพสิตสามารถปรับปรุงได้ คุณสมบัติพื้นผิวของTio₂ยังส่งผลกระทบต่อการมีปฏิสัมพันธ์กับสารเติมแต่งอื่น ๆ ในคอมโพสิตพอลิเมอร์เช่นความคงตัวและสารต้านอนุมูลอิสระซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของคอมโพสิต

V. ความท้าทายและทิศทางในอนาคต

A. ความท้าทายในการควบคุมคุณสมบัติพื้นผิว

แม้จะมีความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการทำความเข้าใจและปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ แต่ก็ยังมีความท้าทายหลายประการที่ต้องได้รับการแก้ไข

หนึ่งในความท้าทายหลักคือการควบคุมคุณสมบัติพื้นผิวที่แม่นยำ การบรรลุคุณสมบัติพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจงเช่นประจุพื้นผิวที่ต้องการความพรุนหรือความหนาแน่นของข้อบกพร่องมักเป็นเรื่องยากเนื่องจากธรรมชาติที่ซับซ้อนของปฏิกิริยาพื้นผิวและปฏิสัมพันธ์ ตัวอย่างเช่นเมื่อใช้เทคนิคการปรับเปลี่ยนสารเคมีอาจเป็นเรื่องท้าทายเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นบนพื้นผิวของTio₂และไม่ได้อยู่ในกลุ่มจำนวนมากซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในคุณสมบัติของวัสดุ

ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการทำซ้ำของการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิว แบตช์ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่แตกต่างกันอาจตอบสนองแตกต่างจากเทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเดียวกันซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่สอดคล้องกัน นี่อาจเป็นปัญหาในการใช้งานอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่นในการผลิตสูตรครีมกันแดดหากคุณสมบัติพื้นผิวของTio₂ไม่ได้รับการแก้ไขซ้ำความสามารถในการป้องกันรังสียูวีของครีมกันแดดอาจแตกต่างกันไปในแต่ละชุดเป็นแบทช์

B. ทิศทางในอนาคตในการวิจัยและพัฒนา

มองไปข้างหน้ามีหลายทิศทางที่น่าตื่นเต้นสำหรับการวิจัยและพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์

พื้นที่หนึ่งของการโฟกัสอาจเกิดขึ้นจากการพัฒนาเทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวขั้นสูงที่ช่วยให้สามารถควบคุมคุณสมบัติพื้นผิวได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาทางเคมีใหม่หรือกระบวนการทางกายภาพที่สามารถกำหนดเป้าหมายไซต์พื้นผิวเฉพาะบนTio₂ได้ สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถปรับคุณสมบัติพื้นผิวตามข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งานที่แตกต่างกัน

อีกทิศทางหนึ่งคือการศึกษาความเสถียรในระยะยาวของคุณสมบัติพื้นผิวที่ปรับเปลี่ยนของไทเทเนียมไดออกไซด์ ในการใช้งานหลายอย่างเช่นในการเคลือบกลางแจ้งหรือในระบบการทำให้บริสุทธิ์น้ำ