金红石二氧化钛 晶体结构分析
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锐钛矿和金红石型TiO2的主要区别在于八面体的畸变程度和相互连接的方式不同。在金红石型的晶相中的八面体显示轻微的正交矢阵；在锐钛矿型晶相中的八面体扭曲较为明显，使它的对称低于正交。锐钛矿相的Ti-Ti间距(0.379nm，0.304nm)比金红石相 (0.357nm，0.396nm)的大，Ti-O间距(0.1934nm，0.1980nm)小于金红石相(0.1949nm，0.1980nm)。金红石相中的每个八面体与周围10个八面体相联(四个共边，四个共顶角)，而锐钛矿相与周围8个八面体相联(四个共边，四个共顶角)，这些结构上的差异导致了两种晶型有不同的质量密度及电子能带结构。锐钛矿相的质量密度(3.894g.cm-3)略小于金红石相(4.250g.cm-3)，带隙(3.2eV)略大于金红石相(3.0eV)。它们在光电化学性质上存在差异，金红石相TiO2对O2的吸附能力较差，比表面积较小，因而电子和空穴容易复合，光电活性受到一定的影响。锐钛矿型TiO2表面对O2的吸附能力较强，比表面积较大，光生电子和空穴容易分离，这些因素使得锐钛矿型TiO2光催化活性高。目前研究也认为锐钛矿型结构的TiO2具有广阔的光催化应用前景。