Karena ukuran partikelnya yang kecil dan aktivitasnya yang tinggi, titanium dioksida berukuran nano tidak hanya dapat memantulkan dan menyebarkan sinar ultraviolet, tetapi juga menyerap sinar ultraviolet, sehingga memiliki kemampuan pemblokiran yang lebih kuat terhadap sinar ultraviolet.
Mekanisme absorpsi titanium dioksida untuk sinar ultraviolet dapat berupa: struktur elektronik nanometer titanium dioksida terdiri dari pita konduksi yang dibentuk oleh pita elektron valensi dan orbit kosong. Ketika diiradiasi oleh sinar ultraviolet, ia memiliki energi yang lebih besar dari celah pita (sekitar 3,2eV). Cahaya diserap dan elektron di pita valensi tereksitasi ke pita konduksi. Akibatnya, pita valensi kekurangan elektron dan terbentuk lubang, membentuk pasangan lubang elektron yang mudah bergerak dan memiliki aktivitas kuat. Di satu sisi, pasangan lubang elektron tersebut dapat bergabung kembali satu sama lain selama berbagai reaksi redoks, melepaskan energi dalam bentuk panas atau fluoresensi, dan di sisi lain, mereka dapat dipisahkan ke dalam kisi dan bermigrasi bebas ke permukaan kisi. Atau lubang bebas dan elektron bebas di lokasi reaksi lain segera ditangkap oleh gugus permukaan. Dalam keadaan normal, titanium dioksida akan mengaktifkan air permukaan untuk menghasilkan gugus hidroksil permukaan untuk menangkap lubang bebas dan membentuk radikal hidroksil, dan elektron bebas bebas akan cepat bergabung dengan oksigen yang diserap untuk menghasilkan radikal superoksida, yang juga akan membunuh bakteri dan virus di sekitarnya. mati. Dapat dilihat bahwa radiasi ultraviolet, derajat aktivasi air permukaan dan laju penyerapan oksigen merupakan tiga kondisi dasar untuk fotoaktivitas titanium dioksida. Justru karena nano-titanium dioxide akan menghasilkan radikal bebas setelah menyerap sinar ultraviolet, yang akan mempercepat penuaan pada kulit dan menyebabkan kerusakan pada kulit. Oleh karena itu, saat menggunakan nano-titanium dioksida sebagai tabir surya, ketiga kondisi dasar tersebut harus dikurangi atau dihilangkan untuk mengurangi atau menghilangkan fotoaktivitasnya, sehingga mengurangi bahaya.
