钛酸钾水热制备高活性晶面氧化钛文献综述
2020-04-28 20:16:39
文 献 综 述 1.1 课题背景 氧化钛( TiO2) 作为最有希望的半导体材料之一,由于在光催化、染料敏化太阳能电池、光、致变色器件和气体感测等领域的重要性能而受到广泛的关注[1-4]。
二氧化钛的催化活性并不仅仅由晶格结构和形貌决定,还受到表面性质的影响,尤其是它的一些物理化学性质,如吸附性、催化活性与选择性等,都与暴露的晶面密切相关[5-8]。
有几篇关于TiO2合成的报道纳米晶体(NCs)使用溶液基技术,如溶胶-凝胶,反胶束,声化学,水热和溶剂热。
有关研究详细介绍了使用不同技术合成TiO2纳米材料的细节。
TiO2的晶体形状主要取决于其生长方向。
在平衡条件下,天然和合成的锐钛矿TiO2晶体都随着(001)晶面方向生长,这暴露出低能(101)晶面,从而通过形成截头双锥形状来最小化表面能并增加晶体稳定性。
在这种情况下,具有特定暴露晶面的TiO2引起了广泛的研究兴趣[9]。
TiO2存在于三个不同的阶段:锐钛矿,金红石和板钛矿。
锐钛矿型二氧化钛晶体的低能晶面为(101)面,高能晶面为(001)面、(100)面和(010)面,各个晶面的平均表面能为γ( 001) (0.90 J/m2)>γ( 100) (0. 53 J/m2)>γ(101) (0. 44 J/m2)[10-12]。
通常来说,为了降低晶体的总表面能,在晶体生长的过程中具有高表面能的晶面随着生长过程而减小。