Anatase và rutile là hai dạng tinh thể chính của titanium dioxide (TiO₂),
mỗi dạng có các đặc tính riêng biệt làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng khác
nhau. Dưới đây là những khác biệt chính giữa anatase titanium dioxide và rutile
titanium dioxide:
Cấu trúc tinh thể: Cả anatase và rutile đều có cấu trúc tinh thể tứ giác, nhưng sự sắp xếp tế bào đơn vị của chúng khác nhau, dẫn đến sự thay đổi về tính chất vật lý của chúng.
Chỉ số khúc xạ: Rutile có chỉ số khúc xạ cao hơn (khoảng 2,71) so với anatase (khoảng 2,55). Chỉ số khúc xạ cao hơn này góp phần vào khả năng che giấu và độ mờ vượt trội của rutile, làm cho nó có vẻ trắng hơn và sáng hơn.
Hấp thụ ánh sáng và phản xạ: Rutile titanium dioxide hấp thụ ánh sáng cực tím (UV) hiệu quả hơn anatase, cung cấp khả năng chống tia cực tím và độ bền màu tốt hơn trong các ứng dụng ngoài trời như sơn và lớp phủ. Nó cũng phản chiếu ánh sáng nhìn thấy hiệu quả hơn, tăng cường độ mờ đục của nó.
Hoạt động quang xúc tác: Anatase được biết đến với hoạt động quang xúc tác lớn hơn, có nghĩa là nó có thể phá vỡ hiệu quả hơn các chất ô nhiễm và vật liệu hữu cơ khi tiếp xúc với ánh sáng. Đặc tính này làm cho anatase phù hợp để tự làm sạch bề mặt, lọc không khí và một số ứng dụng kháng khuẩn.
Ổn định nhiệt: Rutile ổn định nhiệt hơn anatase. Khi đun nóng, anatase có thể biến thành rutile, làm thay đổi tính chất của nó. Nhiệt độ biến đổi này thường trên 500 ° C nhưng có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện cụ thể và sự hiện diện của tạp chất.
Tính chất cơ học: Rutile thường cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn anatase, góp phần vào độ bền của nó trong các ứng dụng mài mòn cao.
Trọng tâm ứng dụng: Do khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời, độ mờ cao và ổn định màu sắc, titanium dioxide rutile được sử dụng rộng rãi trong lớp phủ bên ngoài, sơn ô tô và nhựa cần chịu được môi trường ngoài trời. Ngược lại, anatase, với đặc tính quang xúc tác mạnh mẽ và độ trắng tốt, tìm thấy các ứng dụng trong sơn trong nhà, mực in, nhựa và làm chất xúc tác quang trong công nghệ khắc phục môi trường.
Trong thực tế, các nhà sản xuất có thể pha trộn các dạng anatase và rutile để đạt được sự cân bằng các tính chất phù hợp với các yêu cầu sản phẩm cụ thể. Ngoài ra, những tiến bộ trong phương pháp tổng hợp cho phép tạo ra titanium dioxide với các đặc tính được thiết kế kết hợp các khía cạnh tốt nhất của cả hai dạng.
