DFT study on the interaction of H2O and O2 with α-Fe2O3 (001) surface

吸附 分子 密度泛函理论 化学 Atom(片上系统) 氧气 光催化 曲面(拓扑) 结晶学 计算化学 物理化学 化学物理 光化学 催化作用 有机化学 几何学 数学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Cuiting Chen,Cuihua Zhao,Xi Zhou,Jianhua Chen,Liang‐Yu Chen,Fangtiancheng Li
出处
期刊:Vacuum [Elsevier]
卷期号:188: 110164-110164 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.vacuum.2021.110164
摘要

The interactions of H2O and O2 with α-Fe2O3 (001) surface were studied using density functional theory (DFT). The surface structures of α-Fe2O3 changed a lot after H2O and O2 molecules adsorption, and the O–Fe bonds of α-Fe2O3 surface are weakened. The oxygen atom of H2O molecule are bonded to iron atom of α-Fe2O3 surface, and one H–O bond is broken to form hydroxyl group (−OH). Two oxygen atoms of O2 molecule are bonded the same iron atom of α-Fe2O3 surface. The adsorption energy of O2 on the α-Fe2O3 surface is −170 kJ/mol, which is larger than that of H2O on the α-Fe2O3 surface (−130 kJ/mol). The charge transfers occur from H2O molecule to α-Fe2O3 surface during H2O molecule adsorption, while from α-Fe2O3 surface to O2 molecule for O2 molecule adsorption. The value of charge transfer from α-Fe2O3 surface to O2 molecule (−0. 47 e) is larger than that from H2O to α-Fe2O3 surface (+0.06 e). This study provides a microcosmic explanation for the effect of H2O and O2 on α-Fe2O3 surface, and thus on the photocatalytic mechanism, which has important guiding significance for the industrial application of α-Fe2O3 as a photocatalyst.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
lieqiang完成签到,获得积分20
刚刚
lzy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
uihyg发布了新的文献求助10
1秒前
hyr发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
所所应助hhh采纳,获得10
3秒前
John发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
上官若男应助活泼的如容采纳,获得10
5秒前
5秒前
踏实志泽完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
cassie发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xinghui应助三十三天采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
吴烦恼发布了新的文献求助10
6秒前
ilihe给August的求助进行了留言
6秒前
ARNAMO完成签到,获得积分10
6秒前
草莓熊发布了新的文献求助10
8秒前
兔子发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
殣覔发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
090发布了新的文献求助10
11秒前
TONONO发布了新的文献求助10
12秒前
善学以致用应助向日葵采纳,获得10
12秒前
优娜发布了新的文献求助10
13秒前
把拼好的饭给你完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5632254
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4726532
关于积分的说明 14981567
捐赠科研通 4790212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2558228
邀请新用户注册赠送积分活动 1518633
关于科研通互助平台的介绍 1479071