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打印中國鐵合金網(wǎng)訊：7月31日，中科大發(fā)布單分子研究最新成果，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室教授王兵、趙瑾通過實驗驗證，成功揭示二氧化鈦表面光催化反應(yīng)微觀機理，為進(jìn)一步提高二氧化鈦催化活性及研究光化學(xué)反應(yīng)提供極有價值的信息。成果7月30日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然·通訊》上。
二氧化鈦俗稱鈦白粉，是世界上最白的東西。二氧化鈦是太陽能轉(zhuǎn)化中的重要材料，在光分解水制氫和人工光合作用等方面展現(xiàn)出迷人的前景。針對這一材料體系的探索，已成為國際新能源材料研究的熱點。尋找新的催化材料和高效能量轉(zhuǎn)換機理，是材料學(xué)家探索的重要科學(xué)問題。
二氧化鈦主要有銳鈦礦和晶紅石兩種晶型。其中，晶紅石型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、缺陷少、光催化活性低，是過去研究的重點。王兵教授等采用脈沖激光沉積技術(shù)，制備出高質(zhì)量的銳鈦礦再構(gòu)單晶薄膜，并利用掃描隧道顯微技術(shù)和原子操縱方法，清晰揭示出其表面結(jié)構(gòu)和活性位點。結(jié)合趙瑾教授等理論計算和分析，提出新的表面結(jié)構(gòu)模型，澄清了這一表面缺陷結(jié)構(gòu)及化學(xué)活性的長期爭論。研究表明，銳鈦礦再構(gòu)表面表現(xiàn)為完全氧化的形式，糾正了過去關(guān)于該表面部分氧化的結(jié)構(gòu)模型。由于表面部分氧缺失，暴露在表面的鈦原子才表現(xiàn)出較高的反應(yīng)活性。
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