Interface-confined intermediate phase in TiO 2 enables efficient photocatalysis

光催化 锐钛矿 亚稳态 接口(物质) 相(物质) 金红石 化学 材料科学 计算机科学 物理 催化作用 吸附 物理化学 生物化学 有机化学 吉布斯等温线 量子力学
作者
Qiushi Huang,Yang Zhang,Peng Fei Liu,Hua Gui Yang,Xie Zhang,Su‐Huai Wei
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (6) 被引量:6
标识
DOI:10.1073/pnas.2318341121
摘要

As a prototypical photocatalyst, TiO 2 has been extensively studied. An interesting yet puzzling experimental fact was that P25—a mixture of anatase and rutile TiO 2 —outperforms the individual phases; the origin of this mysterious fact, however, remains elusive. Employing rigorous first-principles calculations, here we uncover a metastable intermediate structure (MIS), which is formed due to confinement at the anatase/rutile interface. The MIS has a high conduction-band minimum level and thus substantially enhances the overpotential of the hydrogen evolution reaction. Also, the corresponding band alignment at the interface leads to efficient separation of electrons and holes. The interfacial confinement additionally creates a wide distribution of the band gap in the vicinity of the interface, which in turn improves optical absorption. These factors all contribute to the enhanced photocatalytic efficiency in P25. Our insights provide a rationale to the puzzling superior photocatalytic performance of P25 and enable a strategy to achieve highly efficient photocatalysis via interface engineering.
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
sauyu完成签到 ,获得积分10
刚刚
李爱国应助blossom采纳,获得10
1秒前
2秒前
老姚完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助拾捌采纳,获得10
4秒前
WUJIEJIE完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Peng完成签到,获得积分10
7秒前
xjcy应助来自三百采纳,获得10
8秒前
昵称发布了新的文献求助10
8秒前
WUJIEJIE发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
Betty发布了新的文献求助10
10秒前
刘刘完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
飞云关注了科研通微信公众号
15秒前
16秒前
16秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
思源应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
浅尝离白应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
天秤小兔兔完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
fg发布了新的文献求助10
20秒前
赘婿应助ksr8888采纳,获得10
22秒前
22秒前
刘同学发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
且悲且歌完成签到,获得积分10
25秒前
田様应助supersky采纳,获得10
25秒前
佛四魁儿应助Daheitao采纳,获得10
26秒前
事事顺利完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3161774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813049
关于积分的说明 7898270
捐赠科研通 2472043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316316
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631278
版权声明 602129