典型光催化系统的能级对齐：TiO2(110) 表面的甲醇
材料科学
2013-08-27 v1
摘要
光催化和光伏活性取决于分子/半导体界面处电子能级的最佳对齐。由于表面物种的化学身份不确定，实验上建立能级对齐十分复杂。我们针对典型的光催化系统——金红石型 TiO2 (110) 表面上的甲醇，对其占据和空电子能级进行了指认。利用多体准粒子（QP）技术，我们表明在紫外光电子能谱和双光子光电子能谱实验中测得的前线能级可以确信地指认为分子化学吸附的甲醇，而非其分解产物甲氧基物种。我们发现甲氧基物种的最高占据分子轨道（HOMO）更靠近价带顶，这解释了为何其光催化活性高于甲醇分子。我们开发了一个通用的半定量模型，基于对分子/半导体界面处波函数在体相、分子或真空区域内电子屏蔽的适当描述，来预测多体 QP 能量。
引用
@article{arxiv.1308.5284,
title = {Level alignment of a prototypical photocatalytic system: Methanol on TiO2(110)},
author = {Annapaola Migani and Duncan J. Mowbray and Amilcare Iacomino and Jin Zhao and Hrvoje Petek and Angel Rubio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.5284},
year = {2013}
}
备注
5 pages, 5 figures