研究目的
优化二氧化钛光催化活性以促进水分解制氢。
研究成果
具有氧缺陷并暴露{110}晶面的原始锐钛矿TiO2薄膜，通过形貌、缺陷和晶面工程的协同效应，在无助催化剂条件下展现出超高的水分解光催化活性，实现了显著的产氢速率和全分解水。
研究不足
该研究未明确提及局限性，但潜在方面包括溅射方法的可扩展性、长期运行下的稳定性，以及工业应用中参数需进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用一步磁控溅射法制备具有可控形貌与缺陷的TiO?薄膜，旨在利用溅射技术中衬底温度调控、离子轰击效应及氧分压调节等优势实现目标纳米结构与缺陷态。
2：样品选择与数据来源：
TiO?薄膜沉积于石英玻璃衬底（2 cm×4 cm）上，通过调节氧流量与衬底温度分别制备T1、T2和T3样品。
3：T2和T3样品。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括射频磁控溅射系统、高纯钛靶（99.999%，直径2英寸）、铜箔（99.999%纯度）、石英玻璃衬底、氩气与氧气（99.999%纯度）、超声波清洗器、退火炉、氙灯（300 W）、校准硅光电二极管及多种表征工具（XRD、AFM、SEM、TEM、XPS、EPR、PL光谱仪）。材料包含去离子水、丙酮、乙醇、甲醇。
4：999%，直径2英寸）、铜箔（999%纯度）、石英玻璃衬底、氩气与氧气（999%纯度）、超声波清洗器、退火炉、氙灯（300 W）、校准硅光电二极管及多种表征工具（XRD、AFM、SEM、TEM、XPS、EPR、PL光谱仪）。材料包含去离子水、丙酮、乙醇、甲醇。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：衬底依次经去离子水、丙酮和乙醇超声清洗；溅射过程控制特定射频功率、衬底温度、氧流量及溅射时间；沉积后500°C退火6小时以增强结晶性。光催化测试将薄膜浸入甲醇水溶液或纯水中，在氙灯照射下测量随时间变化的气体析出量。
5：数据分析方法：
XRD用于物相鉴定，AFM与SEM分析形貌，TEM观察晶体结构，XPS测定化学成分，EPR分析缺陷，PL研究载流子动力学，氢气生成速率由气体析出数据计算，表观量子效率通过特定公式评估。
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RF magnetron sputtering system
Used for depositing TiO2 thin films on substrates.
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Ti target
2-inch diameter
Source material for sputtering to produce TiO2 films.
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Cu foil
Used for fabricating TiO2/Cu2O heterogeneous films.
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Quartz glass substrate
2 cm × 4 cm
Base for depositing TiO2 films.
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Xe lamp
300 W
Light source for photocatalytic experiments.
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Si photodiode
calibrated
Used to measure incident photon number.
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