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针对纳米TiO2 晶化度低和表面缺陷多等、氧化物吸附氧气能力差、和氧化物可见光激发的高能电子利用率差等显著影响材料光催化活性的科学问题,通过利用多孔SiO2、磷酸、有机胺和无机氨等对初级纳米晶TiO2 的表面束缚策略,可控地实现了同时具有高结晶度、大比表面积和小粒子尺寸等结构特征的系列锐钛矿为主的TiO2 基纳米材料的合成;利用磷酸、氢氟酸和硼酸等无机酸表面修饰策略提高了纳米氧化物如TiO2 和Fe2O3 等和纳米结构晶态碳如纳米管和石墨烯等对氧气的吸附;又利用宽带隙纳米氧化物如TiO2 和ZnO 等复合改性可见光响应的纳米氧化物如Fe2O3 和BiVO4 等,显著地提高了可见光激发的高能电子的利用率.