原始低指数 TiO2 表面的水解离
材料科学
2023-03-15 v1 化学物理
摘要
除研究充分的锐钛矿（101）和金红石（110）外，原始低指数 TiO 界面的水吸附与解离过程十分重要却鲜为人知。为理解这些过程，我们基于三种密度泛函理论近似，构建了三组可同时适用于各种 TiO 表面的机器学习势。我们计算了七个原始 TiO 表面的水解离自由能，并预测锐钛矿（100）、锐钛矿（110）、金红石（001）和金红石（011）表面有利于水解离，锐钛矿（101）和金红石（100）表面以分子吸附为主，而计算所得金红石（110）表面的解离分数可能依赖于所采用的密度泛函。此外，利用一种自动化算法，我们揭示了这些表面遵循不同类型的质子转移与水解离的原子机制：一步、两步或两者兼有。因此，我们的发现表明不同的原始 TiO 表面与水反应的方式各异，不能仅用低能量的锐钛矿（101）和金红石（110）表面来代表。
引用
@article{arxiv.2303.07433,
title = {Water dissociation on pristine low-index TiO2 surfaces},
author = {Zezhu Zeng and Felix Wodaczek and Keyang Liu and Frederick Stein and Jürg Hutter and Ji Chen and Bingqing Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07433},
year = {2023}
}