我校物質(zhì)學(xué)院助理教授米啟兮課題組與上海交通大學(xué)、吉林大學(xué)合作，近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Chemical Communications（化學(xué)通訊）》上發(fā)表題為“Accelerated room-temperature crystallization of ultrahigh-surface-area porous anatase titania by storing photogenerated electrons”的科研論文，報(bào)道了通過(guò)存儲(chǔ)光生電子加速的室溫晶化合成新方法，成功制備了比表面積高達(dá)736 m²/g的多孔銳鈦礦相二氧化鈦。助理研究員蘇娟為論文第一作者，米啟兮和上海交大教授陳接勝為共同通訊作者，上科大為第一完成單位。

多孔二氧化鈦是研究和應(yīng)用最廣泛的功能材料之一，其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)、大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)在異相催化反應(yīng)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。然而，傳統(tǒng)的合成方法往往需要通過(guò)高能量處理過(guò)程實(shí)現(xiàn)材料的晶化，這樣將帶來(lái)比表面積縮小、多孔結(jié)構(gòu)損失等副作用，進(jìn)而影響材料的性能。溫和的室溫晶化合成路徑，不僅符合綠色化學(xué)的需求，同時(shí)也能更好地保持多孔二氧化鈦的結(jié)構(gòu)和形貌。

這項(xiàng)工作通過(guò)在無(wú)定形二氧化鈦表面存儲(chǔ)光生電子，有效地將材料的室溫晶化過(guò)程從80天縮短到了2天（如圖所示），而且，用此新方法獲得的多孔銳鈦礦相二氧化鈦材料具有超大的比表面積和高效的光解水產(chǎn)氫活性。論文中詳細(xì)闡述了光生電子的存儲(chǔ)機(jī)制和二氧化鈦的室溫晶化機(jī)制。

本項(xiàng)研究將光生電子存儲(chǔ)應(yīng)用于促進(jìn)無(wú)機(jī)功能材料的室溫晶化，開(kāi)辟了溫和條件下制備功能材料的新合成路徑，同時(shí)還具有工業(yè)應(yīng)用的潛力。文中描述的室溫晶化合成方法已申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和學(xué)校的經(jīng)費(fèi)支持。

論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/CC/C6CC08892A

存儲(chǔ)光生電子的過(guò)程

通過(guò)存儲(chǔ)光生電子加速多孔二氧化鈦室溫晶化的示意圖