SrTiO$_3$ [001] 表面的光催化水氧化
材料科学
2022-02-01 v1 化学物理
摘要
SrTiO 是一种在紫外辐照下用于整体水分解反应的高效光催化剂。然而，对于负责氧化与还原反应的活性表面位点的原子级理解仍然缺乏。在此，我们给出水溶液溶剂化 [001] SrTiO 的 SrO 与 TiO 终止面上光催化活性的统一实验与计算描述。我们的实验结果表明，整体水分解反应仅在两种终止面同时暴露于水时于 SrTiO 表面进行。我们的模拟对此作出解释：光生空穴驱动的氧化主要在 SrO 表面以四个单空穴转移反应序列发生，而 TiO 终止面实现了光催化剂相对于水氧化电势的关键能带对齐。本工作阐明了 SrTiO 表面两种化学终止面的相互依赖关系，并对最大化可持续太阳能驱动水分解具有相应启示。
引用
@article{arxiv.2201.13443,
title = {Photocatalytic water oxidation on SrTiO$_3$ [001] surfaces},
author = {Vidushi Sharma and Benjamin Bein and Amanda Lai and Betül Pamuk and Cyrus E. Dreyer and Marivi Fernández-Serra and Matthew Dawber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.13443},
year = {2022}
}
备注
11 + 6 pages, 6 + 8 figures, including Supplementary Information