贵金属修饰二氧化钛介晶的纳米结构设计及其光催化性能增强机制

《Applied Catalysis B: Environment and Energy》：Nanoarchitecture design for improved photocatalytic performance: A case study of titania mesocrystals modified with noble metals

本综述系统探讨了无模板剂合成棒状二氧化钛介晶（TiO2 MCs）的新策略，重点阐释了贵金属（NM）修饰通过肖特基势垒（SBH）构建和局域电磁场增强（FDTD模拟显示场强提升500倍）协同提升光催化性能的机制，为太阳能驱动环境修复（如抗生素降解）和能源转化（CO2还原、产氢）提供了新材料设计思路。

　　

¹化学品

四氯化钛（TBOT）、三乙醇胺（TEOA）、硫酸钠（Na₂SO₄）、乙醇（C₂H₅OH）和无水甲醇（CH₃OH）购自国药集团化学试剂有限公司（中国）。四氯金酸三水合物（HAuCl₄·3H₂O）、硝酸银（AgNO₃）、五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）、六水合氯铂酸（H₂PtCl₆·6H₂O）、六氯钯酸钾（K₂PdCl₆）、盐酸四环素（TC）、环丙沙星（CIP）、诺氟沙星（NOR）和盐酸土霉素...

²原始光催化剂的表征

众所周知，在溶剂热条件下由有机前驱体制备的二氧化钛可能因有机物残留而结晶度较低[76, 77]。因此，通常采用后退火工艺来同时去除有机杂质并提高结晶度。为探究最佳退火温度，对溶剂热反应产物（PTR）进行了热重分析（TGA），升温速率为5℃·min^-1，所得数据如图1a所示。观察到两个吸热分解步骤...

³结论

无需任何形貌控制剂，通过溶剂热法结合煅烧即可高效形成二氧化钛介晶。通过简单改变溶剂热反应条件（如温度和时间）可研究棒状纳米晶的形成机制。纳米棒亚基的定向生长和取向吸附是形成棒状二氧化钛介晶的关键。

这种特殊的分级棒状结构导致了...