综述：介孔二氧化钛纳米材料的合成及其在光催化应用中的进展

这篇综述系统阐述了介孔TiO2光催化剂在解决能源需求（如H2生成）和环境修复（如CO2还原）中的前沿进展。通过软/硬模板法和无模板法构建的介孔结构，显著提升了材料的光吸收和载流子分离效率，为光催化（Photocatalysis）领域提供了新范式。

　　

Abstract

光催化作为一种可持续技术，在应对全球能源危机和环境污染中展现出巨大潜力。二氧化钛（TiO₂）因其成本低廉、生物相容性和结构稳定性成为经典光催化剂，但其宽禁带（～3.2 eV）导致可见光吸收受限且载流子复合率高。近年来，介孔TiO₂纳米材料通过可调的孔道拓扑结构和超高比表面积，实现了光催化性能的突破性提升。

Graphical Abstract

介孔TiO₂的合成策略涵盖软模板（如表面活性剂）和硬模板（如二氧化硅）法，其多维孔道结构显著促进反应物扩散和光生电子-空穴对分离。典型应用包括：

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  光催化产氢（H₂）中，硫掺杂介孔TiO₂将活性提升3倍

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  CO₂还原为甲烷（CH₄）的选择性达89%

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  污染物降解效率比传统TiO₂提高5-8倍

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。当前挑战集中于介孔结构的长期稳定性及大规模制备工艺优化，未来可通过原子层沉积（ALD）和单原子催化等技术进一步突破性能瓶颈。