Titāna dioksīda ķīmiskā formula ir TiO₂, kas galvenokārt sastāv no titāna un skābekļa. Savā molekulārajā struktūrā titāna atomi un skābekļa atomi ir kovalenti saistīti, veidojot stabilu oktaedrisku struktūru. 1. Ir trīs galvenās titāna dioksīda kristālu struktūras: anatāze, rutils un brookīts, no kuriem divas visbiežāk sastopamās formas ir anatāze un rutils.
Kristāla struktūra
Anatāze: tai ir tetragonāla kristāliska struktūra, augsta aktīvā virsma un spēcīga fotokatalītiskā aktivitāte. To bieži izmanto fotokatalizatoros un pārklājumos noteiktiem īpašiem mērķiem. Tam ir augsts baltums un spēcīga gaismas izkliedes spēja, taču tā izturība nav tik laba kā rutilam, tā gaismas pretestība ir slikta, un tā ir acīmredzami dzeltena, ja temperatūra ir augstāka par 400 grādiem.
Rutils: Tam ir sešstūra kristāla struktūra un tas ir visstabilākā titāna dioksīda kristāla forma. Tam ir augsta saules izturība, izturība pret laikapstākļiem un ķīmiskā stabilitāte, augsts kušanas punkts, augstāks blīvums, cietība un dielektriskā konstante nekā anatāzei, kā arī augstāks refrakcijas indekss, kas var nodrošināt labāku slēpšanas spēku un spīdumu, un ir piemērots lietošanai ārpus telpām un izstrādājumiem ar īpašiem klimatiskie apstākļi.
Brookīta tips: tas ir salīdzinoši reti sastopams un dabā parasti pastāv minerālu formā.