Adv Mater：高熵间隙掺杂活化TiO2的催化氧化性能

Adv Mater：高熵间隙掺杂活化TiO2的催化氧化性能

替代金属的掺杂对于开发具有活化氧气（O₂）能力的催化剂至关重要，但是金属掺杂剂的溶出严重限制了它们在温和条件下广泛应用于氧化反应的潜力。           

有鉴于此，中国科学技术大学洪勋副教授、穆杨教授等报道开发了一种熵增策略，用于合成高熵金属（镁、钙、锰、铁和钴）间隙掺杂功能化修饰的锐钛矿二氧化钛（HE-TiO₂）纳米片，得到的纳米片在较宽的pH范围具有优异的降解效率，在流动相电催化反应器具有优异的稳定性。               

本文要点：

1）与原始TiO₂相比，HE-TiO₂的（001）晶面产生强烈的晶格畸变、（100）晶面平均2 %的晶格膨胀，而且X射线吸收光谱的第二壳层峰强度降低，这些证据表明在HE-TiO₂形成金属间隙掺杂位点。           

2）理论分析和原位同步辐射FTIR表征的相关研究表明，金属间隙掺杂位点的电子可以填充主体TiO₂内的中间带隙态内，从而形成合适的吸附带，因此实现强大且高效活化O₂。           

这项研究发展了一种通用策略，能够在金属氧化物中合成一类新型的具有集成金属间隙掺杂的高熵材料，有可能提高催化剂的稳定性和活化O₂效率，拓宽的应用范围。    

参考文献

Xiao-Cheng Liu, Geng Wu, Xiao Han, Yang Wang, Bei Wu, Gongming Wang, Yang Mu, Xun Hong, High-Entropy Metal Interstitials Activate TiO2 for Robust Catalytic Oxidation, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202416749

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416749

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