具有良好组成和结构的光催化剂对于实现高效的太阳能转化为化学能具有重要意义，高级中空结构的异质结构半导体光催化剂具有有益的特征，可以促进光催化反应的活性。近日，南洋理工大学楼雄文课题组开发了一种简便的合成策略，用于制造Fe₂TiO₅-TiO₂纳米笼（NCs）作为光电化学（PEC）水分解池中的阳极材料。进行水热反应以将MIL-125（Ti）纳米盘（NDs）转变为Ti-Fe-O NCs，然后进一步转变为Fe₂TiO₅-TiO₂通过后退火工艺的NC。由于组成和结构上的优势，与TiO₂NDs，Fe₂TiO₅纳米颗粒（NPs）和Fe₂TiO₅ -TiO₂ NPs 相比，异质结构的Fe₂TiO₅-TiO₂增强了PEC水氧化性能。

文章要点：

1）通过传统的溶剂热方法合成MIL-125（Ti），随后，通过水热反应将准备好的MIL-125（Ti）ND转化为Ti-Fe-O NCs。通过电泳沉积方法在恒压模式下将Ti-Fe-O NCs沉积在一块掺氟的氧化锡（FTO）玻璃上,将获得的电极在800°C的高温下进一步退火10分钟，以制造Fe₂TiO₅ -TiO₂光阳极。HRTEM测试表明通过通过Ti-Fe-O NCs的退火可以得到异质结构的Fe₂TiO₅ -TiO₂ NCs。

2）制备了由TiO₂ ND，Fe₂TiO₅纳米颗粒（NPs）和Fe₂TiO₅ -TiO₂ 构成的光阳极作为对照样品，用于揭示用于PEC水氧化的异质结构Fe₂TiO₅ -TiO₂ NCs 的组成和结构优势。与TiO₂ NDs和Fe₂TiO₅ NPs相比，异质结构的Fe₂TiO₅ -TiO₂NPs表现出更高的性能。该结果表明，Fe₂TiO₅和TiO₂之间的异质结构可以促进光催化活性。

总之，已经通过一种简便的合成方法制备了新颖的异质结构的Fe₂TiO₅-TiO₂NPs纳米笼（NCs）。所开发的合成策略可能会激发进一步的能力来构建中空异质结构光催化剂，以有效利用太阳能。

Zhang, P., Lu, X.F., Luan, D. and Lou, X.W., Fabrication of Heterostructured Fe₂TiO₅-TiO₂ Nanocages with Enhanced Photoelectrochemical Performance for Solar Energy Conversion. Angew. Chem. Int. Ed. 2020 DOI:10.1002/anie.202000697

https://doi.org/10.1002/anie.202000697