具有晶體骨架的介孔材料由于其獨特的結構和晶體特征而在許多領域得到了廣泛的探索,但對主要由不受控制的多晶型物組成的晶體支架的精確操作仍然缺乏。
在此,復旦大學趙東元院士,內蒙古大學Kun Lan探索了一種受控結晶驅動的單膠束組裝方法,以構建一種具有原子排列的單晶框架的均勻介孔 TiO2 顆粒。
文章要點
1)所得介孔 TiO2 單晶顆粒具有直徑約 80 nm 的角形、良好的介孔性(高表面積 112 m2 g?1 和平均孔徑 8.3 nm)和高度定向的銳鈦礦骨架。
2)通過調節組裝過程中的蒸發速率,這種簡便的溶液處理策略進一步能夠調節顆粒尺寸和介孔尺寸,而不破壞定向微晶。
3)有序介孔性和晶體取向的這種組合提供了有效的質量和電荷傳輸,導致氫氣產生速率顯著增加。可以實現 12.5 mmol g?1 h?1 的最大析氫速率,并且在太陽光下具有良好的穩定性。
研究旨在將介孔單晶生長的可能性擴展到一系列功能陶瓷和半導體,以實現先進的應用。
參考文獻
Sixing Yin, et al, Mesoporous TiO2 Single-Crystal Particles from Controlled Crystallization-Driven Mono-Micelle Assembly as an Efficient Photocatalyst, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c12727
https://doi.org/10.1021/jacs.3c12727