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纳米结构TiO2的可控制备及相关性能研究
引言
随着纳米技术的不断发展，纳米材料在光催化、光电化学、催化、气敏等领域得到广泛应用。其中，纳米结构TiO2作为一种典型的纳米材料，由于其良好的光催化性能、高化学稳定性和低成本等优点而备受关注。然而，常规的TiO2材料由于其晶体结构限制，光响应仅限于紫外光区域，而在其他波长区域的光能利用率较低。因此，研究可控制备纳米结构TiO2材料并调控其光学性质，以提高其光催化性能，具有重要的研究价值和实际应用意义。
可控制备纳米结构TiO2的方法
目前，制备纳米结构TiO2的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相法、电化学法等。其中，溶胶-凝胶法是一种较为常规的制备方法，其通过可控制的前驱体合成和调控烧结温度等条件可实现对TiO2纳米结构的控制。水热法则是一种简单的制备方法，通过调节反应物的成分、温度、PH值等条件，可实现不同形貌结构和尺寸的TiO2纳米颗粒的制备。气相法也是一种制备TiO2纳米结构的重要方法，其通过调节反应温度、气体流速等条件可制备出具有不同形状、尺寸、晶型和晶面的纳米结构TiO2材料。电化学法则是按照电化学反应制备TiO2纳米材料，其具有制备简单、操作方便、可控性好等优点。
纳米结构TiO2的性质及应用
纳米结构TiO2材料具有较大的比表面积、高的催化活性和强的吸附性能等优点，因而在光催化、光电化学、环境治理等方面得到了广泛应用。在光催化方面，纳米结构TiO2材料可以利用光能将有机污染物分解为无害物质，具有技术成本低、反应条件温和等特点，广泛应用于环境污染治理、城市污水处理等。在光电化学方面，纳米结构TiO2材料的电导率较高，可用于制备染料敏化太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等器件。此外，纳米结构TiO2材料也可用于染料、涂料等领域。
结论
纳米结构TiO2作为一种典型的纳米材料，具有广阔的应用前景。本文从制备方法及性质应用两个方面进行了综述，总结了纳米结构TiO2的制备方法及其在光催化、光电化学、催化等领域的应用。可以看出，随着纳米技术的发展，纳米结构TiO2的制备方法及其制备材料性质的控制已经比较成熟，同时其在环保、能源领域等方面的应用也愈加广泛。