Defect Chemistry of Titanium Dioxide (Rutile). Progress Toward Sustainable Energy

化学 金红石 二氧化钛 环境化学 化学工程 纳米技术 有机化学 工程类 材料科学
作者
T. Bąk,S. A. Sherif,David StC. Black,Janusz Nowotny
出处
期刊:Chemical Reviews [American Chemical Society]
卷期号:124 (21): 11848-11914 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acs.chemrev.4c00185
摘要

This work, which overviews defect chemistry of TiO2 (rutile), is focused on atomic-size structural defects that are thermodynamically reversible. Here it is shown that thermodynamics can be used in defect engineering of TiO2-based energy materials, such as photoelectrodes and photocatalysts. We show that surface segregation of defects leads to the building-up of new surface structures that are responsible for reactivity. Since rational design of surface properties requires in situ surface characterization in operational conditions, expansion of bulk defect chemistry to surface defect chemistry requires a defect-related surface-sensitive tool for in situ monitoring of defect-related properties at elevated temperatures corresponding to defect equilibria and in a controlled gas-phase environment. Here we show that the high-temperature electron probe is a defect-related surface-sensitive tool that is uniquely positioned to aid surface defect engineering and determine unequivocal surface properties. The related applied aspects are considered for photoelectrochemical water splitting and the performance of solid oxide fuel cells. Here we report that trail-blazing studies on in situ surface monitoring of TiO2 during gas/solid equilibration, along with in situ characterization of surface semiconducting properties, leads to the discovery of a segregation-induced low-dimensional surface structure that is responsible for stable performance of oxide semiconductors, such as TiO2, in operational conditions.
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
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
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
英姑应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
优雅的千雁完成签到,获得积分0
3秒前
7秒前
原子超人完成签到,获得积分10
7秒前
Soars应助海不扬波采纳,获得30
17秒前
shouz完成签到,获得积分10
22秒前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
24秒前
wakawaka完成签到 ,获得积分10
25秒前
huyuan完成签到,获得积分10
28秒前
lyb完成签到 ,获得积分10
31秒前
ken131完成签到 ,获得积分0
37秒前
38秒前
飞龙在天完成签到,获得积分0
49秒前
LYB完成签到,获得积分10
55秒前
南风不竞完成签到,获得积分10
1分钟前
hdhuang完成签到,获得积分10
1分钟前
海不扬波完成签到,获得积分10
1分钟前
小蓝发布了新的文献求助10
1分钟前
在水一方应助惜昭采纳,获得10
1分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
英俊的铭应助mizhou采纳,获得10
1分钟前
惜昭发布了新的文献求助10
1分钟前
ccx发布了新的文献求助10
1分钟前
一颗糖炒栗子完成签到,获得积分10
1分钟前
csz完成签到,获得积分10
1分钟前
票子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LiuZhaoYuan完成签到,获得积分10
1分钟前
小马甲应助惜昭采纳,获得10
1分钟前
秋秋完成签到,获得积分10
1分钟前
Mira完成签到,获得积分20
1分钟前
SweetNanchu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
老实的黑米完成签到 ,获得积分10
2分钟前
咕噜噜完成签到 ,获得积分10
2分钟前
隐形静芙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
达尔文完成签到 ,获得积分10
2分钟前
君不见钱包渐扁完成签到,获得积分10
2分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168047
关于积分的说明 17191451
捐赠科研通 5409215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863646
邀请新用户注册赠送积分活动 1840978
关于科研通互助平台的介绍 1689834