二氧化钛晶体结构性质

二氧化钛晶体结构性质

TiO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2

[4]红石型和锐钛矿型TiO具有较高的催化活性，尤以锐钛矿型光催化活性最佳。锐2

钛矿型和金红石型的晶型结构均由相互连接的TiO八面体组成，两者的差别在于八2

[5]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

图1-1 TiO 的晶体结构 2

a --金红石型;

b --锐钛矿型

八面体间相互连接方式包括共边和共顶点两种情况，如图1-2所示:

图1-2 TiO 结构单元的连接方式 2

a--共边方式;b--共顶点方式

锐钛矿型TiO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，42

个共顶角)，4个TiO分子组成一个晶胞。金红石型TiO也为四方晶系，晶格中心22

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TiO分子组成一个晶胞，其八面体畸变程度较锐2

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-O键长较锐钛矿型大。板钛矿型TiO为斜方晶系，6个TiO分子组成一个晶胞。 22 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。