水结构揭示 In2O3(111) 表面的局域疏水性
材料科学
2023-08-23 v1
摘要
洁净的氧化物表面通常是亲水的。水分子锚定在作为路易斯酸位的低配位表面金属原子上,并通过对低配位表面氧的氢键而稳定。In2O3(111) 的大晶胞提供了多种构型的表面原子,这导致化学异质性以及对这一普遍规则的局域偏离。实验 (TPD、XPS、ncAFM) 与 DFT 计算在定量上一致,并显示出一系列不同的相。前三个水分子在晶胞的特定区域解离,并在室温以上脱附。接下来三个以分子形式吸附在相邻区域。另外三个水分子重排该结构,还有九个额外堆积在 OH 基团上方。尽管提供了低配位的 In 和 O 位点,晶胞的其余部分不利于吸附并保持无水。因此第一水层显示出有序化为由疏水口袋分隔的纳米尺度三维水团簇。
引用
@article{arxiv.2308.11404,
title = {Water Structures Reveal Local Hydrophobicity on the In2O3(111) Surface},
author = {Hao Chen and Matthias A. Blatnik and Christian L. Ritterhoff and Igor Sokolović and Francesca Mirabella and Giada Franceschi and Michele Riva and Michael Schmid and Jan Čechal and Bernd Meyer and Ulrike Diebold and Margareta Wagner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11404},
year = {2023}
}