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 物理 光电子学 量子力学 工程类
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
失忆ing发布了新的文献求助10
1秒前
小马甲应助sszxlijin采纳,获得10
1秒前
韩延璐发布了新的文献求助30
1秒前
debuff发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
4秒前
Lucas应助yulijuan采纳,获得10
6秒前
万能图书馆应助家伟采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI5应助熠熠生辉采纳,获得10
12秒前
所所应助徐芭拉采纳,获得10
13秒前
吴雪完成签到 ,获得积分10
14秒前
wycwkxjjya完成签到 ,获得积分10
14秒前
xiaoranzi6661完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
千千发布了新的文献求助10
17秒前
失忆ing完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
19秒前
胡萝卜完成签到,获得积分10
19秒前
yyy发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
23秒前
家伟发布了新的文献求助10
23秒前
Profeto应助明年今日采纳,获得10
23秒前
cavendipeng应助DC采纳,获得10
23秒前
24秒前
26秒前
Ava应助yyy采纳,获得30
26秒前
千千完成签到,获得积分10
27秒前
徐芭拉完成签到,获得积分20
27秒前
黑色土豆发布了新的文献求助10
27秒前
单薄的半鬼完成签到,获得积分10
27秒前
徐芭拉发布了新的文献求助10
30秒前
sun发布了新的文献求助10
31秒前
biubiudididi发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
泥嚎发布了新的文献求助10
32秒前
笨笨的晓兰完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531805
关于积分的说明 11254983
捐赠科研通 3270372
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804966
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176