二氧化钛是最有应用前景的光催化材料之一，广泛应用于太阳能电池、光解水和光降解等领域。但二氧化钛只具有紫外光响应，太阳光利用率低，因而限制了其大规模应用。开发可见光响应、高活性的二氧化钛基纳米材料是目前国内外的研究热点。最近，研究人员通过与中科院化学所、西班牙CIC nanoGUNE Consolider研究中心的科研人员合作，对分子层沉积（Molecular layer deposition）过程的表面化学反应进行设计，提出了一种新的沉积含钛有机–无机复合膜的方法。经过后续热处理除去有机组分，该复合膜转变为氮掺杂的多孔TiO₂膜，其孔径与复合膜中有机片段的长度有关。热重-质谱联用分析结果表明，氮来源于有机部分分解产生的NH₃。进一步以碳纳米螺旋为载体，制备了氮掺杂的多孔TiO₂@碳纳米螺旋复合材料，该复合材料在可见光下表现出良好的催化降解亚甲基蓝活性。这种厚度精确可控的氮掺杂多孔TiO₂膜也能用于可见光催化、太阳能电池等领域。这一结果为利用分子层沉积技术制备组分可控的超薄有机–无机复合膜及孔尺寸可控的无机膜材料提供了新思路。有关工作近日发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2013, 35, 9196)上。

文章链接：Nanoporous Nitrogen-Doped Titanium Dioxide with Excellent Photocatalytic Activity under Visible Lignt Irradiation Produced by Molecular Layer Depositon.

Chaoqiu Chen, Ping Li, Guizhen Wang, Yu Yu, Feifei Duan, Caiying Chen, Weiguo Song, Yong Qin and Mato Knez, Angew. Chem. Int. Ed. , 2013, 35, 9196-9200.