二氧化钛是一种被广泛使用的催化材料，其在太阳能异质结构中也有着同样重要的应用价值。近年来大量研究工作致力于研究二氧化钛表面活性机制，并试图通过表面改性等化学方式调控其催化活性。

作为一种典型的过渡金属氧化物，二氧化钛在实验过程中容易形成表面氧空位缺陷，极大地影响二氧化钛表面活性性质。与此同时，由于晶格失配和表面缺陷等原因，材料中也容易引入均匀应变和局域应变。如果能够利用应变与表面的相互作用，对二氧化钛的表面催化性能进行调控，将避免化学方法引入的掺杂等问题。

南京大学舒大军教授课题组总结了该课题组十余年以来在二氧化钛表面性质与应变之间的相互作用方面开展的系统研究。通过第一性原理的方法以及连续介质弹性力学的相关理论知识，他们发现外应变可以通过影响表面缺陷、表面面积比和表面反应过程等，对二氧化钛表面性质进行调控。由于二氧化钛独特的弹性性质，在对其施加合适的应变时，体系的催化性质会得到一定的增强。二氧化钛的A2u软模频率在应变下有变为0的趋势，这意味着外应变有可能诱导二氧化钛的铁电相变，对表面吸附和催化性质产生进一步的影响。该综述工作对于相关的研究领域的研究可望带来新的思路。

Regulation of surface properties of photocatalysis material TiO2 by strain engineering

Jian Zheng, Dajun Shu

J. Semicond. 2020, 41(9): 091703

doi: 10.1088/1674-4926/41/9/091703

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