研究前沿：物理所孟胜/张萃课题组Nature Materials | 光催化

文章预览

为促进光催化的理解，以及控制光催化表面反应的能力，二氧化钛TiO2表面的光诱导水分解机理，是至关重要的。然而，不完整的实验信息以及复杂耦合电子-核运动，使得微观理解极具挑战性。 今日，中国科学院物理所Peiwei You，张萃Cui Zhang, 孟胜Sheng Meng等，美国 普林斯顿大学（Princeton University）Annabella Selloni等，在Nature Materials上发文，利用第一性原理动力学模拟分析，在典型水-金红石TiO2(110)界面上，探究了光生电荷载流子传输，以及光诱导水解离的原子尺度路径。 还观察到了两种不同的机制。场引发的电子迁移导致了吸附的水解离，这主要是通过质子转移到表面桥接氧。在另一种路径中，吸附水解离是通过向第二层水分子提供质子而发生的，其中第二层水分子耦合到基于面内表面晶格畸变促进的光激发空穴转移。 还观察到非绝热平面晶格运动的 ………………………………