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二氧化钛是最常用的钛化合物
从地表开采出来的钛矿，约有 95% 被送去提炼成二氧化钛 (TiO2)，这是一种用于制造油漆的超白长效颜料，纸、牙膏和塑料。二氧化钛还用于水泥、宝石、造纸防晒剂、石墨复合钓鱼竿和高尔夫球杆。
粉状二氧化钛具有化学惰性，在阳光下不会褪色，而且非常不透明：这些特性可以为家用塑料制造中使用的灰色或棕色化学品带来明亮的纯白色。在自然界中，二氧化钛化合物存在于多种矿物中，例如锐钛矿、板钛矿和金红石。由二氧化钛制成的涂层可以耐高温，轻微防止灰尘和污垢的积聚，并能承受海洋环境的影响。纯二氧化钛的折射率很高，光色散能力高于金刚石。防晒油除了是一种非常重要的色素外，还使用了二氧化钛，因为它本身可以保护皮肤。
最近，它还被用于空气净化器（过滤涂层）和附着在建筑物窗户上的薄膜。这种薄膜在受到紫外线（太阳或人工）或空气中水分的照射时会产生高度活性氧化还原物质，如羟基，可以净化空气或保持窗户表面清洁。
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