$\beta$-TaON (100)/水界面的水分子解离与质子动力学分子洞察
化学物理
2024-05-03 v1
摘要
理解半导体-水界面的动态性质对于开发高效光电化学水分解催化剂至关重要，因为它通过电荷和质量传输控制反应性。在本研究中，我们采用从头算分子动力学模拟研究了 -TaON (100) 表面水的结构和动力学性质。我们观察到，通过水分子的自发解离和表面化学键的重组，建立了一个明确的界面。这导致了部分羟基化表面的形成，并在 TaON-水界面处伴随着强大的氢键网络。因此，各种质子传输路径，包括通过“低势垒氢键”路径的质子转移，在界面处变得活跃，极大地提高了界面处质子跳跃的总体速率。基于我们的发现，我们提出观察到的 TaON 基半导体的高光催化活性可以归因于自发的水分子解离以及由此产生的界面处的高质子转移速率。
引用
@article{arxiv.2405.00851,
title = {Molecular Insights into the Water Dissociation and Proton Dynamics at the $\beta$-TaON (100)/Water Interface},
author = {Sagarmoy Mandal and Tushar Kanti Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.00851},
year = {2024}
}
备注
24 Pages, 5 figures