具有晶体骨架的介孔材料由于其独特的结构和晶体特征而在许多领域得到了广泛的探索,但对主要由不受控制的多晶型物组成的晶体支架的精确操作仍然缺乏。
在此,复旦大学赵东元院士,内蒙古大学Kun Lan探索了一种受控结晶驱动的单胶束组装方法,以构建一种具有原子排列的单晶框架的均匀介孔 TiO2 颗粒。
文章要点
1)所得介孔 TiO2 单晶颗粒具有直径约 80 nm 的角形、良好的介孔性(高表面积 112 m2 g−1 和平均孔径 8.3 nm)和高度定向的锐钛矿骨架。
2)通过调节组装过程中的蒸发速率,这种简便的溶液处理策略进一步能够调节颗粒尺寸和介孔尺寸,而不破坏定向微晶。
3)有序介孔性和晶体取向的这种组合提供了有效的质量和电荷传输,导致氢气产生速率显着增加。可以实现 12.5 mmol g−1 h−1 的最大析氢速率,并且在太阳光下具有良好的稳定性。
研究旨在将介孔单晶生长的可能性扩展到一系列功能陶瓷和半导体,以实现先进的应用。
参考文献
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