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TiO2在自然界中存在三种晶体结构：金红石型、锐钛矿型和板钛矿型，其中金 红石型和锐钛矿型TiO2具有较高的催化活性，尤以锐钛矿型光催化活性最佳。锐 钛矿型和金红石型的晶型结构均由相互连接的TiO2八面体组成，两者的差别在于八 面体的畸变程度和八面体间相互连接的方式不同。两种晶型结构如图1-1所示5图1-2 TiO2结构单元的连接方式ba-共边方式；b-共顶点方式锐钛矿型TiO2为四方晶系，其中每个八面体与周围8个八面体相连接（4个共边，4 个共顶角），4个TiO2分子组成一个晶胞。金红石型TiO2也为四方晶系，晶格中心 为Ti原子，八面体棱角上为6个氧原子，每个八面体与周围10个八面体相联（其中 有两个共边，八个共顶角），两个TiO2分子组成一个晶胞，其八面体畸变程度较锐 钛矿要小，对称性不如锐钛矿相，其Ti Ti键长较锐钛矿小，而Ti-0键长较锐钛矿 型大。板钛矿型TiO2为斜方晶系，6个TiO2分子组成一个晶胞。三种晶相以金红石相最稳定，而锐钛矿和板钛矿在加热处理过程中会发生不可 逆的放热反应，最终都将转变为金红石相。
