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细菌辅助合成纳米片组装的TiO2分级结构用于构建光催化和电催化应用的TiO2基复合材料

DOI：10.1021/acsami.9b15282 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 三维TiO?分级结构的合成与应用是TiO?催化剂研发的主要方向之一。本研究采用生物模板与反应器策略，开发了一种仿生方法制备纳米片组装TiO?分级结构（N-TiO?-HA）及其光催化/电催化复合材料。首先利用三种细菌合成了单分散性良好的N-TiO?-HA并探究其生长机制；随后将750℃空气煅烧所得多孔TiO?空心球（P-TiO?-HS）与MIL-101(Fe)复合，显著提升了可见光催化效率——光芬顿降解罗丹明B和环丙沙星的实验表明该复合材料具有优异的可见光催化活性；最后通过氩气氛围750℃煅烧获得纳米片组装TiO?-碳空心球（N-TiO?-C-HS），负载铂后用于甲醇电催化氧化，电化学测试显示其催化活性、稳定性及抗CO中毒能力均优于商用Pt/C催化剂。
作者： Shuhan Zhang，Huihui Li，Shengyao Wang，Yan Liu，Hao Chen，Zhexue Lu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

以细菌为模板和反应器，合成用于光催化和电催化应用的纳米片组装TiO2分级结构（N-TiO2-HA）及其相关复合材料。

研究成果

以细菌为模板和反应器成功合成了纳米片组装的TiO2分级结构材料。该复合材料展现出优异的可见光光催化与电催化活性。后续研究将聚焦于引入其他金属有机框架以拓展光催化应用，并开发其作为TiO2基电极材料的应用潜力。

研究不足

该研究聚焦于二氧化钛层级结构及其复合材料的合成与在光催化和电催化领域的应用。局限性包括煅烧温度需优化，以及需探索其他金属有机框架材料用于光催化应用。

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