JACS：合成过渡金属掺杂的板钛矿-TiO2的通用策略

杨知然1

2019-09-20

功能化纳米材料的研究焦点在于从原子水平上调控纳米晶体的尺寸、组成和结构。TiO₂凭借自身在光电催化领域展现出的独特性质，受到了研究者的广泛青睐。近日，弗吉尼亚大学的Sen Zhang与布鲁克海文国家实验室的Dong Su等人报道了一种通用的湿化学法来合成过渡金属（M）掺杂的板钛矿-TiO₂纳米棒（NRs）。值得注意的是，作者运用该法可以实现多种M的掺杂（M= V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo等）。由于油胺与TiO₂{210}晶面强烈的亲和作用，合成的四边形TiO₂-NRs会选择性地暴露{210}面。此外，作者还发现即使掺杂M的种类和浓度发生改变，TiO₂-NRs的结构依然稳定；同步辐射结果还进一步表明M以单原子的形式均匀掺杂在板钛矿-TiO₂中。 总而言之，作者开发了一种向板钛矿-TiO₂中掺杂过渡金属的新方法，制备出的单原子M掺杂TiO₂在催化领域有极高的应用潜力。

Zhiyong Zhang, Qiyuan Wu, Grayson Johnson, Yifan Ye, Xing Li, Na Li, Meiyang Cui, Jennifer D. Lee, Chang Liu, Shen Zhao, Shuang Li, Alexander Orlov, Christopher B. Murray, Xu Zhang, T. Brent Gunnoe, Dong Su, and Sen Zhang.

A Generalized Synthetic Strategy for Transition Metal Doped Brookite-Phase TiO2 Nanorods

J. Am. Chem. Soc., 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b06389

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