Origin of the Adsorption-State-Dependent Photoactivity of Methanol on TiO2(110)

X射线光电子能谱 吸附 带材弯曲 甲醇 化学物理 紫外光电子能谱 光催化 材料科学 光电发射光谱学 化学 光化学 密度泛函理论 光谱学 氧化还原 催化作用 化学工程 物理化学 无机化学 计算化学 有机化学 工程类 物理 量子力学 光电子学
作者
Shanshan Dong,Jinyuan Hu,Shucai Xia,Binli Wang,Zhiqiang Wang,Tianjun Wang,Wei Chen,Zefeng Ren,Hongjun Fan,Dongxu Dai,Jun Cheng,Xueming Yang,Chuanyao Zhou
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (5): 2620-2630 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c03930
摘要

Methanol has long been used as a hole scavenger in photocatalysis to improve charge separation. Although the prototypical methanol/TiO2(110) system shows salient adsorption-state-dependent photoactivity, the underlying reason still remains unclear. Through surface-sensitive ultraviolet photoelectron spectroscopy measurements, we found that methoxy anions and methanol strengthen and flatten the originally upward band bending of TiO2(110), respectively. Intensified upward band bending leads to charge separation in the depletion region and hole accumulation at the surface. Furthermore, density functional theory calculations show that the hole transfer at the CH3O–/TiO2 interface is thermodynamically allowed and that on CH3OH/TiO2 is unfavorable. The improved charge separation together with the allowed interfacial hole transfer is found to be responsible for the superior photoactivity of the methoxy anion over methanol on TiO2. These results reconcile the existing contradiction in the understanding of the charge transfer at the CH3O–/TiO2 interface based on the photoemission measured energy levels. Our work suggests that the redox potential level, rather than the vertical energy (for example, the HOMO of adsorbates) measured by spectroscopy, should be used to evaluate the possibility of the heterogeneous interfacial charge transfer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
玉锅巴完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
阿晨完成签到,获得积分10
3秒前
kento完成签到,获得积分0
3秒前
汤泽琪发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
小杭76应助Bin_Liu采纳,获得10
5秒前
hbhbj发布了新的文献求助10
6秒前
jy完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ranccy发布了新的文献求助30
8秒前
flow完成签到,获得积分10
8秒前
鱼粉发布了新的文献求助10
9秒前
夜城如梦醉完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
水凝胶发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
隐形曼青应助骡子采纳,获得10
12秒前
hbhbj发布了新的文献求助10
13秒前
关我屁事完成签到 ,获得积分10
13秒前
白糖完成签到,获得积分10
13秒前
林泽华发布了新的文献求助10
14秒前
1s完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
旋光活性完成签到 ,获得积分10
17秒前
Rufus发布了新的文献求助10
17秒前
Air云完成签到,获得积分10
18秒前
脑洞疼应助栀栀云安采纳,获得10
18秒前
Jiro完成签到,获得积分10
18秒前
tleeny发布了新的文献求助10
20秒前
hbhbj发布了新的文献求助10
20秒前
RLV完成签到,获得积分10
21秒前
头不大完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
STAR完成签到,获得积分10
25秒前
诚心的梅发布了新的文献求助10
26秒前
cqnuly完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5306048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4451900
关于积分的说明 13853368
捐赠科研通 4339433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2382558
邀请新用户注册赠送积分活动 1377532
关于科研通互助平台的介绍 1345147