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以TiO2为基础的材料在越来越多的方面得到广泛应用,诸如多相催化、气体传感器、染料敏化、以及生物材料等方面。几乎所有关于TiO2的应用多集中在能源、环境和健康这三个方面,毫无疑问是21世纪人类所面对的重要的和具有挑战性的主题。而这些方方面面的应用首先要面对的就是分子或离子等与TiO2晶面的相互作用。金红石作为最稳定的晶相近年来已经得到大量的研究并且取得了丰硕的成果。然而大量的理论计算结果以及纳米尺寸的TiO2以锐钛矿相最为稳定,尤其以暴露(001)晶面活性最为突出,因此也引起了越来越多的关注和研究。