Local ordering and electronic signatures of submonolayer water on anatase TiO2(101)

锐钛矿 化学物理 吸附 亚稳态 扫描隧道显微镜 密度泛函理论 离解(化学) 材料科学 金红石 氧化物 分子 上部结构 分解水 纳米技术 化学 计算化学 物理化学 催化作用 光催化 物理 热力学 有机化学 冶金
作者
Yunbin He,Antonio Tilocca,Olga Dulub,Annabella Selloni,Ulrike Diebold
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:8 (7): 585-589 被引量:314
标识
DOI:10.1038/nmat2466
摘要

The interaction of water with metal oxides is important for catalysis and biochemistry. Charge rearrangement at the water–anastase (101) interface affects the adsorption of further water molecules, and results in short-range repulsive interactions and locally ordered water-molecule superstructures. The interaction of water with metal oxide surfaces is of fundamental importance to various fields of science, ranging from geophysics to catalysis and biochemistry1,2,3,4. In particular, the discovery that TiO2 photocatalyses the dissociation of water5 has triggered broad interest and intensive studies of water adsorption on TiO2 over decades6. So far, these studies have mostly focused on the (110) surface of the most stable polymorph of TiO2, rutile, whereas it is the metastable anatase form that is generally considered photocatalytically more efficient. The present combined experimental (scanning tunnelling microscopy) and theoretical (density functional theory and first-principles molecular dynamics) study gives atomic-scale insights into the adsorption of water on anatase (101), the most frequently exposed surface of this TiO2 polymorph. Water adsorbs as an intact monomer with a computed binding energy of 730 meV. The charge rearrangement at the molecule–anatase interface affects the adsorption of further water molecules, resulting in short-range repulsive and attractive interactions along the [010] and directions, respectively, and a locally ordered (2×2) superstructure of molecular water.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
犹豫嚣完成签到,获得积分10
刚刚
Michael_li完成签到,获得积分10
刚刚
JXDYYZK完成签到,获得积分10
刚刚
dongdong完成签到 ,获得积分10
1秒前
li完成签到 ,获得积分10
6秒前
谷粱诗云完成签到 ,获得积分20
6秒前
优秀元枫完成签到,获得积分10
8秒前
执行正义完成签到,获得积分10
11秒前
北城南笙完成签到,获得积分10
12秒前
酷酷的冬易关注了科研通微信公众号
13秒前
cxzhao完成签到,获得积分10
13秒前
陈荣完成签到 ,获得积分10
13秒前
夏之完成签到,获得积分10
13秒前
小李完成签到,获得积分10
13秒前
无限无心完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
孙孙孙啊完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
俭朴的身影完成签到,获得积分10
18秒前
11完成签到 ,获得积分10
20秒前
caihong完成签到 ,获得积分10
25秒前
dolabmu完成签到 ,获得积分10
25秒前
一一完成签到,获得积分10
27秒前
shanshan完成签到,获得积分20
27秒前
Coffey完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
研友_VZG7GZ应助记忆采纳,获得10
29秒前
chri完成签到,获得积分20
29秒前
绕地球3圈完成签到,获得积分10
31秒前
泌尿小周完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
未改完成签到,获得积分10
34秒前
bigfish完成签到,获得积分10
35秒前
研友_qZ6V1Z完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
ZS发布了新的文献求助10
37秒前
smz完成签到 ,获得积分10
37秒前
一一一完成签到,获得积分10
39秒前
JF123_完成签到 ,获得积分10
40秒前
科研通AI2S应助chri采纳,获得10
40秒前
高分求助中
System in Systemic Functional Linguistics A System-based Theory of Language 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Essentials of thematic analysis 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 600
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 600
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3117563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2767650
关于积分的说明 7691973
捐赠科研通 2422997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1286599
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 620426
版权声明 599868