Titandioxid ist eine anorganische Verbindung (TiO₂) mit polymorphen Modifikationen (Rutil, Anatas, Brookit), hoher chemischer Stabilität und Bandlücken im UV-Bereich. In den Werkstoffwissenschaften wird es als Pigment, Photokatalysator, Dielektrikum, Schutzschicht und in Energiematerialien (z. B. DSSC-Elektroden, Anoden) eingesetzt. Seine Eigenschaften werden durch Kristallstruktur, Defektchemie, Dotierung, Nanostrukturierung und Oberflächenfunktionalisierung gezielt eingestellt.