近日，我校能源材料化學(xué)研究院蘭坤/郭自洋研究員，在國(guó)際知名期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表題“Oriented Assembly of Unique Mesoporous Titania Conoids for Photo-assisted Sn-Air Battery”的研究論文。蘭坤，郭自洋為論文通訊作者，博士研究生何亞林為第一作者，內(nèi)蒙古大學(xué)為論文完成單位。該工作通過(guò)巧妙的壓力下定向自組裝策略，成功制備了具有高度有序介孔的錐形TiO2結(jié)構(gòu)，并且該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的光輔助可充電錫空氣電池性能，為設(shè)計(jì)和合成特定的介觀結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)提供了新思路。
本文創(chuàng)造了一種新型的奇特納米結(jié)構(gòu)--多孔二氧化鈦納米錐，它具有從圓錐頂點(diǎn)到底部徑向排列的介孔通道。這種創(chuàng)新的構(gòu)造依賴于在高壓釜中通過(guò)水熱壓力誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)便而巧妙的定向自組裝過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，前驅(qū)體溶液蒸發(fā)形成的水凝膠在水熱過(guò)程中因高壓釜中膠束乳液的壓力差會(huì)導(dǎo)致二氧化鈦微球的可控分裂，這是形成圓錐形的關(guān)鍵。更有趣的是，這種在溫和條件下操作的方法非常靈活，不僅可以通過(guò)調(diào)節(jié)水熱時(shí)間來(lái)調(diào)整二氧化鈦錐體的錐度，還有利于對(duì)這種介孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行形態(tài)調(diào)控，從錐形結(jié)構(gòu)到裂口、凹形和球形結(jié)構(gòu)。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，這種介孔二氧化鈦納米錐體在可充電錫空氣電池中表現(xiàn)出良好的性能，包括在電化學(xué) OER 過(guò)程中具有優(yōu)異的催化穩(wěn)定性和較大的光吸收強(qiáng)度，以及在光照下具有較小的放電/充電過(guò)電位。
該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金青年、面上項(xiàng)目、內(nèi)蒙古大學(xué)“駿馬計(jì)劃”、內(nèi)蒙古杰出青年基金、內(nèi)蒙古草原英才及內(nèi)蒙古青年科技人才發(fā)展項(xiàng)目的大力支持。
有序介孔TiO2的合成與表征
（供稿：科學(xué)技術(shù)處 編輯：武濤 審核：劉雪峰 終審：阿茹娜）
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