通过在单晶中引入孔隙可以创造一种新型的多孔材料，它可以保持孔隙率和结构一致性。近日，中国科学院谢奎原位观察了多孔单晶TiO2整体中孔隙率形成过程。

本文要点：

1) 作者通过将KTiOPO₄（KTP）单晶转化为多孔单晶（PSC）TiO₂，并使用原位透射电子显微镜对固体到固体转化的过程进行了观察，进而揭示了其孔隙率的形成过程。在KTP表面上具有相同晶格取向的TiO₂簇的孤立晶核将从TiO₂/KTP界面向母相移动，并生长PSC TiO₂。

2) PSC TiO₂结构中的相对密度主导其孔隙度，并在宏观的转变过程中保持不变。多孔的单晶结构可以稳定氧空位并活化晶格氧，从而增强了三维渗流和物质扩散。在75°C的空气中，Pt簇沉积的PSC TiO₂具有增强和稳定的CO氧化催化活性。

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Fangyuan Cheng et.al In situ Observation of Porosity Formation in Porous Single-crystalline TiO₂ Monolith for Enhanced and Stable Catalytic CO Oxidation Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202300480

https://doi.org/10.1002/anie.202300480