Hierarchisch mesoporöse Titandioxid-Materialien für Energie- und Umweltanwendungen

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Seit der ersten Entdeckung der photokatalytischen Wasserspaltung an einer TiO2-Elektrode unter ultraviolettem (UV) Licht wurden TiO2-Materialien in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften wie Ungiftigkeit, Reichhaltigkeit, leichte Verfügbarkeit und Stabilität umfassend untersucht.

Gegenwärtig bieten TiO2-Materialien ein großes Potenzial für Anwendungen von den konventionellen Bereichen (z.B.

Pigment, Kosmetik und Zahnpasta) bis hin zu den neu entwickelten Bereichen wie Katalyse, Energiespeicherung und -umwandlung, Biomedizin, Umweltsanierung und so weiter.

Über alle Zweifel erhaben, machen TiO2-Materialien neue Kandidaten für die Bewältigung der Energie-, Umwelt- und Gesundheitsprobleme, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist.Kürzlich wurden verschiedene TiO2-Nanomaterialien mit unterschiedlichen Strukturen hergestellt und in verschiedenen Bereichen eingesetzt, die hervorragende Leistungen aufweisen.

Unter ihnen haben mesoporöse TiO2-Materialien, insbesondere mit hierarchisch mesoporösen Strukturen, aufgrund ihrer attraktiven Eigenschaften, wie hohe Oberflächen, große Porenvolumina, abstimmbare Porenstrukturen und nanoeinschränkende Effekte, zunehmendes Interesse gefunden.

Diese Eigenschaften ermöglichen die hohe Leistung hierarchisch mesoporöser TiO2-Materialien in vielen Bereichen.

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Die große Oberfläche kann reichlich aktive Stellen für oberflächen- oder grenzflächenbezogene Prozesse wie Adsorption und Katalyse bieten.

Das große Porenvolumen hat ein großes Potenzial bei der Beladung von Gastarten und der Anpassung an den Strukturwandel gezeigt.

Und die poröse Struktur kann die Diffusion von Reaktanten und Produkten erleichtern, was der Reaktionskinetik zugute kommt.In einem neuen Bericht, der in der National Science Review veröffentlicht wurde, stellen Wissenschaftler des Fachbereichs Chemie der Fudan-Universität, China, die neuesten Fortschritte bei der Synthese von hierarchisch mesoporösen TiO2-Materialien für Energie- und Umweltanwendungen vor.

Die Koautoren Wei Zhang, Yong Tian, Haili He, Li Xu, Wei Li und Dongyuan Zhao fassen die allgemeinen synthetischen Strategien (templatefrei,….

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