中国科技论文在线 版权所有 | | | |

京公网安备 24号 | | 文保网安备案号：

纳米材料因其独特的物理化学性质和在催化、新型荧光材料、纳米光电器件等诸多方面的广阔应用前景引起人们浓厚的研究兴趣。纳米材料特殊的性质受其尺寸、形貌、结构(微结构)、组成以及结晶状况等因素的影响,因此,如何控制纳米材料的体相结构,同时控制纳米晶体的形貌和表面结构以调控材料相应的物理化学性质成为目前的一个研究热点。本课题组在金属氧化物半导体纳米晶如TiO2、Sn...  

通过调控锐钛矿氧化钛晶面结构，引入高能晶面，可促进载流子有效分离及特定反应的发生。研究结果证实，锐钛矿的{001}面具有富集光生空穴、促进光氧化反应的特性，{101}面具有富集光生电子、促进光还原反应的特性。因此，具有高活性面的单晶合成与应用，一直备受关注。 

　　本研究工作合成出同时具有{001}和{110}面的锐钛矿TiO2单晶，且其比例可调。其中，具有{110}面的锐钛矿TiO2单晶合成为首次报道。具有高表面能晶面的锐钛矿TiO2光催化活性显著提升。

　　本组结合理论计算与实验结果证实，与{101}晶面相比，锐钛矿TiO2的{001}晶面的光氧化活性更高。

　　本研究制定了持续提升TiO2{001}面比例的路线图，通过精准合成，极大提高了{001}面比例（约80%）。随着{001}面比例的增加，其光催化活性持续增强。

　　结合理论计算与实验结果，本研究发现，锐钛矿TiO2的两个高能面，{001}与{110}面存在竞争生长和平衡比例；随着F对{001}面覆盖度的增加出现了对该晶面的选择性腐蚀，本组根据这一现象可控合成了高度对称的多孔单晶。

　　上述工作结合理论计算，可控引入锐钛矿TiO2两种最高表面能晶面并逐步提升其比例，系统研究了两种活性晶面的形成机理及其对TiO2光催化剂性能的影响，为其它光催化剂的设计与性能提升提供了思路。代表工作发表至今[Chem. Soc.等作为重要结果引用500余次。