TiO2是一种结构稳定、环境友好的无机光催化材料，同时也是很多高效金属催化剂的重要载体，在工业及基础研究方面都具有非常广泛的应用。晶态钛氧簇合物作为无机TiO2材料的结构与反应性模型化合物，对理解这类重要材料的作用机制以及性能优化等方面具有重要研究意义。我们发展了利用酯化反应控制体系含水量的合成策略，通过溶剂热条件下有机酸与醇溶剂之间的酯化反应原位产生并缓慢释放Ti4+离子水解所需要的水分子，进而通过调节有机酸的种类、用量来控制反应体系中含水量，实现了钛氧团簇簇核结构调控，成功合成一系列结构新颖的钛氧簇合物，包括首例类富勒烯型钛氧团簇和目前最高核的钛氧团簇[1-3]。并进一步利用活性位点与协同配位的方法进行钛氧团簇表面结构调控，实现了对其能带结构、可见光吸收以及光催化分解水产氢活性的调控[4-7]。最近，我们又在贵金属复合钛氧团簇方面取得突破进展，成功合成多金属簇@钛氧簇的核-壳结构纳米团簇，为从原子尺度研究TiO2负载贵金属催化剂材料提供了可能的分子模型[8]。除此之外，我们也致力于拓宽钛氧簇的应用，将其作为功能基元以制备具有优良催化活性的能源转换材料，成功实现了高效、选择性二氧化碳还原。