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Enhanced Bonding of Gold Nanoparticles on Oxidized TiO 2 (110)

纳米团簇 扫描隧道显微镜 成核 胶体金 材料科学 密度泛函理论 氧气 化学物理 纳米颗粒 纳米技术 金团 结晶学 催化作用 化学工程 化学 光化学 计算化学 有机化学 工程类
作者
D. Matthey,J. G. Wang,Stefan Wendt,J. Matthiesen,Renald Schaub,Erik Lægsgaard,Bjørk Hammer,Flemming Besenbacher
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:315 (5819): 1692-1696 被引量:466
标识
DOI:10.1126/science.1135752
摘要

We studied the nucleation of gold clusters on TiO2(110) surfaces in three different oxidation states by high-resolution scanning tunneling microscopy. The three TiO2(110) supports chosen were (i) reduced (having bridging oxygen vacancies), (ii) hydrated (having bridging hydroxyl groups), and (iii) oxidized (having oxygen adatoms). At room temperature, gold nanoclusters nucleate homogeneously on the terraces of the reduced and oxidized supports, whereas on the hydrated TiO2(110) surface, clusters form preferentially at the step edges. From interplay with density functional theory calculations, we identified two different gold-TiO2(110) adhesion mechanisms for the reduced and oxidized supports. The adhesion of gold clusters is strongest on the oxidized support, and the implications of this finding for catalytic applications are discussed.
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