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与众多被应用到光催化领域的半导体相比,二氧化钛(TiO2)由于具有无毒、价格便宜、催化活性高、耐紫外光腐蚀、耐酸碱和耐强氧化剂等特点而成为应用前景最好的光催化剂,一直处于光催化研究的核心位置。目前人类面临着能源危机和众多的环境问题,作为利用太阳能的有效途径,光解水的重要性毋庸置疑,利用太阳能将水分解为氢气和氧气等化学能,是氢能经济的重要组成部分,将光催化剂的研究对于解决当下突出的能源环境问题具有重要的现实意义。锐钛型TiO2已经被证实在光催化或催化领域中的很多方面具有更高的活性,通过采用不同的方法,不同形貌的锐钛型TiO2晶体被成功合成出来,活性不断的提高,而理论计算的发展也为锐钛型TiO2晶体的合成提供了有力的支撑。本文阐述三方面内容：第一,利用水热过程实现锐钛型TiO2晶体的同质液相外延生长,不同活性面如{001}和{101}面上的晶粒呈现出不同的形貌,是不同晶面上的原子几何结构差异和液相外延生长过程中晶格匹配过程导致了这种形貌差异。第二,利用简单的水热法合成暴露{001}面和{100}面的锐钛型TiO2,与{101}面和{001}面的锐钛型TiO2相比,{001}面和{100}面的锐钛型TiO2具有更高的制氢效率,并且在连续照射19h后依然保持较高的制氢速率。第三,利用一步水热法合成单晶TiOF2,研究从TiOF2到Ti02的相转变,并对最终产品的制氢性能进行测试。实验结果表明,TiOF2本身不具有制氢性能,经过湿氩气、干氩气及硫化氢分别处理之后,所得三种锐钛型TiO2的制氢性能依次递增,并且观察到经过干氩气处理后的产物具有中空结构。