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Controllable synthesis and morphology-dependent photocatalytic performance of anatase TiO2 nanoplates

机译：锐钛矿型TiO2纳米板的可控合成和依赖形态的光催化性能

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Uniform rhombic anatase TiO2 nanoplates with selectively exposed {010} facets were successfully fabricated using a novel solvothermal method without adding surfactant or templates. In our synthetic approach, the coordination effect of acetic acid (HAc) and N,N-dimethyl formamide (DMF) regulated the reaction rate and contributed to the formation of TiO2 nanoplates. The TiO2 samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), infrared spectra (IR), UV-visible diffuse reflectance spectroscopy (DRS), Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface areas and photoluminescence spectra (PL). The TEM characterization results suggested that the growth of rhombic nanoplates was governed by a nucleation-crystallization-dissolution growth mechanism. The mechanism demonstrated that both the reaction time and the HAc/DMF ratio played crucial roles in controlling size and shape of TiO2 nanocrystals. By tuning the ratio of HAc to DMF, reaction time and reaction temperature, the photocatalytic performance of the as-synthesized TiO2 samples was improved. The enhanced photocatalytic activity could be ascribed to the exposed {010} facets and the high surface areas of the TiO2 nanoplates.
机译：使用新颖的溶剂热方法，无需添加表面活性剂或模板即可成功制备出具有选择性暴露的{010}面的均匀菱形锐钛矿型TiO2纳米板。在我们的合成方法中，乙酸（HAc）和N，N-二甲基甲酰胺（DMF）的配位作用调节了反应速率，并有助于形成TiO2纳米板。 TiO2样品通过X射线衍射（XRD），透射电子显微镜（TEM），红外光谱（IR），紫外可见漫反射光谱（DRS），Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积和光致发光进行表征光谱（PL）。 TEM表征结果表明菱形纳米板的生长受成核-结晶-溶解生长机制的控制。该机理表明，反应时间和HAc / DMF比在控制TiO2纳米晶体的尺寸和形状方面都起着至关重要的作用。通过调节HAc与DMF的比例，反应时间和反应温度，可以改善合成后的TiO2样品的光催化性能。增强的光催化活性可以归因于TiO2纳米板的暴露{010}面和高表面积。

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