基于含时密度泛函理论计算的 dopamine/DOPAC 修饰 TiO2 纳米颗粒的吸收机制
材料科学
2020-12-08 v2 化学物理
摘要
供体修饰的 TiO2 纳米颗粒是一类有趣的杂化体系，可将这一半导体的吸收边从紫外光区移至可见光或红外光谱区，这有益于从光化学、光催化、光伏到光动力疗法等多种应用。在此，我们通过含时密度泛函理论计算，研究两种儿茶酚类分子（即多巴胺和 DOPAC 配体）锚定在真实尺寸（2.2 nm）的球形锐钛矿 TiO2 纳米颗粒上时的吸收性质。通过与裸纳米颗粒的差示吸收光谱，我们展示了如何确定注入机制。由于观察到新的低能吸收峰，我们推断为直接电荷转移注入，且出乎意料地不涉及最低能导带态。我们还发现分子苯环越垂直于表面，吸收越强，这提示在合成中应追求高分子堆积密度。通过与平坦 TiO2 表面模型的对比研究，我们揭示了曲率与覆盖度效应。
引用
@article{arxiv.2010.11558,
title = {Absorption mechanism of dopamine/DOPAC modified TiO 2 nanoparticles by time-dependent density functional theory calculations},
author = {Costanza Ronchi and Federico Soria and Lorenzo Ferraro and Silvana Botti and Cristiana Di Valentin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11558},
year = {2020}
}