光催化因在环境和能源方面的应用而广受人们的关注，但制约其实际应用的一个瓶颈因素是光子利用率，如常用的光催化剂二氧化钛（TiO₂）只能吸收紫外光，约占太阳光全谱能量中的5%。黑色TiO₂是一种新型的可见光催化材料，通过在二氧化钛纳米颗粒表面或者体相进行Ti³⁺掺杂或制造氧空位，从而实现其光谱吸收范围的可控调节。 

　　中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室的研究人员，利用二价钛为前驱体，通过水热结合氮气氛中的煅烧温度调控，成功控制了黑色TiO₂材料体相Ti³⁺掺杂浓度，进而优化其可见光吸收强度和光催化性能，相关研究结果发表在Applied Catalysis B: Environmental 上。 

　　同时，科研人员以三价钛为原料，发展了一种温和条件下可控制备黑色TiO₂材料的新方法，所制备的黑色TiO₂材料具有较大的比表面积（263.95 m²/g）和良好的可见光吸收性能，在光催化降解有机物及产氢方面都表现出了良好的性能，相关研究结果最近发表在Scientific Reports上。 

　　此外，科研人员还将黑色TiO₂与纳米铜复合，获得的核壳结构复合光催化剂在CO₂还原方面表现出了良好的光催化性能，这一研究工作新近发表在Applied Catalysis A: General 上。 

　　上述研究工作获得了国家自然科学基金、中科院创新国际团队等项目支持。 

    论文链接1,2,3

所制备的TiO_2？x  和TiO_2？x-T 光催化剂中Ti³⁺的分布机制示意图