第一作者：李伟

通讯作者：赵东元、李伟

通讯单位：复旦大学

研究亮点：

1. 全面阐述了应用于太阳能高效利用的核壳结构氧化钛纳米材料的研究进展。

2. 系统介绍了核壳结构氧化钛纳米材料的合成方法。

作为一种取之不尽、用之不竭的绿色能源，太阳能高效转化和利用是当前最热门的研究领域之一。在过去几十年中，科研工作者投入大量的兴趣到氧化钛纳米材料的研究当中，主要是因为其优异的光电化学性质、高稳定性、低成本、无毒等特性，已广泛应用在光催化、太阳能电池和光解水等领域。

核壳结构通过将多个功能组分有机整合到一体，从而使其展现出更优异甚至各独立组分所不具备的物理化学性质，备受研究人员青睐。通过核壳结构纳米材料的设计可以有效地解决氧化钛光吸收、载流子分离等难题。

有鉴于此，复旦大学化学系赵东元院士团队、李伟研究员在核壳结构二氧化钛纳米材料方面进行了深入和系统研究。

该综述系统介绍了核壳结构氧化钛纳米材料的合成方法，包括传统的溶胶-凝胶法、水热、层层组装法，以及近年来发展的溶剂热法、原子层沉积法以及热诱导还原法。

图1. 通过使用TiCl3作为前体的电化学氧化工艺在纳米结构金属（Au，Ni，Pt）表面上形成TiO2壳的示意图

图2. 使用钛酸盐纳米盘作为前体，通过逐层组装的Au/TiO2中空纳米球的制造表征和3D有序组装的示意图

研究人员深入探讨了核壳结构氧化钛纳米材料在光催化、光解水、光催化CO2还原、太阳能电池以及光热转换等领域的应用研究。

图3. 使用SiO2/Ag@TiO2核-壳纳米粒子作为太阳能集热器，用于光催化和光热脱盐反应的原型反应器示意图

该项研究还对核壳结氧化钛纳米材料的设计合成以及在太阳能高效转化和利用方面的发展趋势和前景做了展望。

图4. 核-壳结构TiO2纳米材料合成与应用未来发展方向示意图

本文综合整理自清新电源

参考文献：

Li W, Elzatahry A, Aldhayan D, et al. Core–shell structured titanium dioxide nanomaterials for solar energy utilization[J], Chemical Society Reviews, 2018.

DOI: 10.1039/C8CS00443A

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/cs/c8cs00443a#!divAbstract