摘要
纳米TiO2材料由于其独特的物理化学性质和优异的光催化性能,在环境污染治理和能源转换等领域受到广泛关注。
TiO2的晶面结构对其光催化活性具有显著影响,调控晶面可以有效地提高其光催化效率。
本文综述了近年来纳米TiO2材料晶面调控的研究进展,重点阐述了不同晶面对TiO2电子结构、光学性质、电子界面迁移以及光催化性能的影响。
首先,介绍了TiO2的晶体结构、不同晶面的性质以及晶面调控的常用方法;其次,探讨了晶面对TiO2电子结构和光学性质的影响机制;接着,分析了晶面对TiO2电子界面迁移的影响,包括载流子分离、表面吸附和反应动力学等方面;最后,总结了晶面调控TiO2光催化性能的研究现状,并对未来发展方向进行了展望。
关键词:纳米TiO2;晶面调控;电子界面迁移;光催化性能;文献综述
随着工业化和城市化的快速发展,环境污染和能源短缺问题日益突出,寻求高效、环保的解决方案刻不容缓。
半导体光催化技术利用太阳光将污染物降解为无害物质,或将水分解为氢气和氧气,为解决上述问题提供了promising的途径[1-3]。
在众多半导体光催化材料中,TiO2由于其优异的光催化活性、良好的化学稳定性、低廉的价格和环境友好性等优点,成为该领域的研究热点[4-6]。
然而,TiO2光催化效率仍然受到一些限制,例如光生载流子复合率高、可见光吸收范围窄等[7]。
为了克服这些缺点,研究人员致力于开发各种改性TiO2的策略,例如掺杂[8]、形貌控制[9]、贵金属沉积[10]和半导体复合[11]。
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