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Ordered Mesoporous Black TiO2as Highly Efficient Hydrogen Evolution Photocatalyst
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2014-06-23 , DOI: 10.1021/ja504802q Wei Zhou 1 , Wei Li 2 , Jian-Qiang Wang 3 , Yang Qu 1 , Ying Yang 1 , Ying Xie 1 , Kaifu Zhang 1 , Lei Wang 1 , Honggang Fu 1 , Dongyuan Zhao 2
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2014-06-23 , DOI: 10.1021/ja504802q Wei Zhou 1 , Wei Li 2 , Jian-Qiang Wang 3 , Yang Qu 1 , Ying Yang 1 , Ying Xie 1 , Kaifu Zhang 1 , Lei Wang 1 , Honggang Fu 1 , Dongyuan Zhao 2
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Mesoporous TiO2 has gained increasing interest because of its outstanding properties and promising applications in a wide range of fields. Herein, we report the facile synthesis of ordered mesoporous black TiO2 (OMBT) materials, which exhibit excellent photocatalytic hydrogen evolution performances. In this case, the employment of a thermally stable and high-surface-area mesoporous TiO2 as the hydrogenation precursor is the key for fabricating the OMBT materials, which not only facilitate H2 gas diffusion into TiO2 and interaction with their structures but also maintain the ordered mesoporous structures as well as inhibit the phase transformation (from anatase to rutile) and crystal growth during hydrogenation at 500 °C. The resultant OMBT materials possess a relatively high surface area of ∼124 m(2) g(-1) and a large pore size and pore volume of ∼9.6 nm and 0.24 cm(3) g(-1), respectively. More importantly, the OMBT materials can extend the photoresponse from ultraviolet to visible and infrared light regions and exhibit a high solar-driven hydrogen production rate (136.2 μmol h(-1)), which is almost two times as high as that of pristine mesoporous TiO2 (76.6 μmol h(-1)).
中文翻译：
有序介孔黑色二氧化钛作为高效析氢光催化剂
介孔 TiO2 因其优异的性能和在广泛领域的应用前景而受到越来越多的关注。在此，我们报告了有序介孔黑色二氧化钛（OMBT）材料的简便合成，该材料表现出优异的光催化析氢性能。在这种情况下，采用热稳定和高表面积介孔 TiO2 作为氢化前驱体是制备 OMBT 材料的关键，它不仅有利于 H2 气体扩散到 TiO2 中并与其结构相互作用，而且还保持有序介孔结构以及抑制相变（从锐钛矿到金红石）和在 500 °C 氢化过程中的晶体生长。由此产生的 OMBT 材料具有~124 m(2) g(-1) 的相对较高的表面积和~9.6 nm 和 0.24 cm(3) g(-1) 的大孔径和孔体积。更重要的是，OMBT 材料可以将光响应从紫外光扩展到可见光和红外光区域，并表现出很高的太阳能驱动产氢率（136.2 μmol h(-1)），几乎是原始介孔材料的两倍。 TiO2 (76.6 μmol h(-1))。
更新日期：2014-06-23
中文翻译：
有序介孔黑色二氧化钛作为高效析氢光催化剂
介孔 TiO2 因其优异的性能和在广泛领域的应用前景而受到越来越多的关注。在此，我们报告了有序介孔黑色二氧化钛（OMBT）材料的简便合成，该材料表现出优异的光催化析氢性能。在这种情况下，采用热稳定和高表面积介孔 TiO2 作为氢化前驱体是制备 OMBT 材料的关键，它不仅有利于 H2 气体扩散到 TiO2 中并与其结构相互作用，而且还保持有序介孔结构以及抑制相变（从锐钛矿到金红石）和在 500 °C 氢化过程中的晶体生长。由此产生的 OMBT 材料具有~124 m(2) g(-1) 的相对较高的表面积和~9.6 nm 和 0.24 cm(3) g(-1) 的大孔径和孔体积。更重要的是，OMBT 材料可以将光响应从紫外光扩展到可见光和红外光区域，并表现出很高的太阳能驱动产氢率（136.2 μmol h(-1)），几乎是原始介孔材料的两倍。 TiO2 (76.6 μmol h(-1))。
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