关于二氧化钛纳米材料的合成、性能、改进和应用
1． 介绍
自从二十世纪早起的商业化生产中，二氧化钛这种化合物就被广泛的用作染料、防晒霜、油漆、油膏和牙膏等。但是自从1972年Fujimash等人发现了二氧化钛可以在紫外线作用下作为一种光催化剂催化水分解成为氧气和氢气的现象后，人们在对二氧化钛材料的研究上投入了巨大的努力，并且这些研究导致了二氧化钛的应用领域从光伏和光催化作用推进到了光敏传感器领域。这些应用的大致可分为“能源”和“环境”两大类，但是这些应用不仅仅是依赖于TiO2本身的性质，也是依赖于对其的改性性质（例如参杂无机物或用有机物对他染色）和二氧化钛与环境的相互作用。
在过去的几十年里，对纳米材料和纳米科技的研究一直是成直线增长的。当物质变得越来越小的时候，就有新的物理和化学理论出现来满足这些纳米级的标度。纳米材料的性能也随着他收缩的形状的改变而改变。并且，在最近许多优秀的介绍纳米材料性能的文章也陆续出版。在纳米材料这些特别的性质中，纳米材料中的电子和空穴的运动首先就受到了量子级别上的限制，并且这些运动所依靠的声子和光子在很大程度上的受到纳米材料几何尺寸的影响。比表面积的增大急剧的减小了材料本身的大小。那么，这些通过小尺寸离子所带来的高比表面积的材料有利于基于TiO2为基础的体系，这是因为这样，才有利于促进体系之间在材料表面上的相互反应。因此，一个二氧化钛体系的性能在很大程度上受到构成该体系的二氧化钛的大小的影响，显然就是纳米级别的二氧化钛了。
作为一种最具有希望的光催化材料，TiO2正面对着许多来自于环境和污染等方面的挑战，同时，TiO2因为可以有效的利用太阳能从而分解水，产生氢气和氧气，所以也被看做是解决能源危机的主力军。尤其是在上世纪90年代报道的一系列课题中，报道了关于TiO2纳米材料的合成、性质和应用的所取得众多突破性进展，所以我相信，在不久的将来，将会有一股研究TiO2纳米材料体系的热潮，这样才可以解决我们确实所面对的环境和能源方面的挑战。现在，我们所关心的就是关于TiO2纳米材料的合成、性质、改性和应用在最近所取得的进展。未完待续····
