材料：具有(110)和(111)面可调比例的介孔金红石二氧化钛单晶
应用：光解水产氢
开发具有高活性切面的半导体晶体是提高其光催化活性的最有效策略之一。特异性反应性切面的选择性暴露已被证明可以显著提高光催化剂的活性。然而，切面明确的单晶一般具有几微米的大粒径，导致载流子体扩散长度延长，体积复合增加，表面积减小。从这个意义上说，开发暴露于反应面的多孔单晶有望成为解决这些问题的理想解决方案。
与锐钛矿二氧化钛相比，金红石二氧化钛在光催化应用方面具有其他优势，如水分解。由于(111)面的高表面能，具有(111)面的介孔金红石二氧化钛的可控合成仍然是一个挑战。
采用种子模板法，将四氯化钛在含氟化钠的盐酸溶液中以220°C水热处理12h，制备介孔单晶。在不使用模板的情况下，合成固体单晶（SSC）。氟化钠是稳定金红石二氧化钛高能面面(111)的有效面控制剂。
通过调整氟化钠的浓度，可以得到一系列介孔固态金红石二氧化钛单裂缝，暴露面为(110)和(111)。根据含Ti前体溶液中氟化钠的投入量（20、40、80 mg），制备的样品分别为MSC-20、MSC-40、MSC-80，固孔单晶为SSC-20、SSC-40、SSC-80。
合成方法：将32mL水、18mL氢氧化铵（30%）和99mL正硅酸四乙酯（TEOS）加入750mL乙醇中，700 r/min搅拌24 h，合成50 nm二氧化硅球。将反应溶液在5000rpm下离心5h，在半透明固体中形成准紧密排列的珠状模板。收集未洗涤过的固体，在500°C下烧结30min。为了给二氧化硅模板播种，将 25 克烧结模板浸入 150 毫升 15 毫摩尔/升 TiCl4 溶液中（该溶液由 2 摩尔/升 TiCl4 水溶液稀释而成，稀释方法是在冰浴/水浴中将 100 毫升 TiCl4 溶液稀释到 350 毫升含有 1 毫升 35% HCl 的 H2O 中），在 70 °C 下保持 1 小时，然后用去离子水彻底冲洗。
将 1.64 mL 15 mmol/L TiCl4 滴入 291 mL HCl 溶液中，在冰浴/水浴中强力搅拌，再加入去离子水至 1 L，制备含 Ti的前驱体溶液。为了制备具有不同暴露 {111} 面的介孔金红石 TiO2 单晶，将 2 g 种子二氧化硅模板分别加入到含有 20、40 和 80 mg NaF 的 40 mL 前驱体溶液中。将悬浮液转移到特氟隆内衬高压釜中，在 220 ℃ 下加热 12 小时后，离心收集模板产物，并用去离子水充分洗涤。为了选择性地蚀刻二氧化硅模板，样品在 2 mol/L NaOH 溶液中于 80 °C 下加热 1 小时，然后用去离子水和乙醇洗涤。通过不使用模板制备了具有不同暴露{111}面的固体金红石型二氧化钛单晶。样品在 600 °C 下加热 2 小时以去除表面的 F/Cl 杂质。
SEM and TEM
BET
UV-DRS
XRD
应用产氢：
参考文献：Chinese Journal of Catalysis 36 (2015) 2103–2108
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