纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）和金红石型（Rutile）。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。
纳米二氧化钛的应用
（1）光催化特性的应用
日常生活中产生的汽车尾气和工业生产等带来的氮氧化物和硫化物多种气体，对空气带来很多环保问题，对TiO2而言，其光催化作用可以将这些造成污染的气体氧化，然后在降雨过程中除去，达到净化空气的目的。由于在紫外光照射下，TiO2表面形成的羟基自由基可以破坏有机物质，参与细胞膜的脂质氧化过程，待细胞膜被降解后，进一步对细胞内的细胞质等产生降解作用，因此TiO2也具有抗菌作用，抗菌时间长且安全无毒，被广泛应用在抗菌陶瓷、抗菌涂料中。
（2）紫外线屏蔽特性的应用
纳米TiO2颗粒因粒径较小，能级带隙宽度位于紫外区，因此对紫外线具有散射和吸收性能，使其可以作为紫外线屏蔽剂加入化妆品、塑料和涂料中，起到美白防晒、提高耐老化和耐候性的作用。
（3）高折射率特性的应用
TiO2因具有高折射率和良好的热稳定性等特点，是制备高折射率纳米复合材料常用的无机组分，高折射率纳米复合材料结合有机基体和无机组分的特性，不仅具有优异的光学性能，还可以提高有机发光二极管光提取效率，在显示照明、抗反射涂层和光学透镜等领域具有广泛的应用。
（4）其他应用
太阳能作为世界上取之不尽的清洁能源，研究对太阳能的利用可以有效应对能源短缺的问题。纳米TiO2不仅具有合适的禁带宽度，而且光电化学稳定性良好、制作工艺简单，可以作为电子收集和传输材料。近年来，钙钛矿太阳能电池凭借制造成本低和效率高等优点，在太阳能电池研究领域受到极大的关注。在钙钛矿太阳能电池中，纳米TiO2通常用于制作空穴阻挡层和电子传输层。
小结： 纳米二氧化钛不同于粒径为200–400nm的颜料级钛白粉，由于其颗粒粒径小于100nm，具有一般纳米材料的表面效应、体积效应和量子尺寸效应等效应，因此，纳米二氧化钛拥有优异的光学、热学、电学、力学和物理化学等性能。近年来随着研究的深入，纳米二氧化钛的独特性能得到广泛的关注和开发，在涂料、塑料、化妆品和电池等行业有着广泛应用。
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