Квантовохімічні розрахунки адсорбції молекули O2 на поверхні (001) анатазу

  • O. V. Smirnova Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • A. G. Grebenyuk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. V. Lobanov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
DOI: https://doi.org/10.15407/Surface.2016.08.073

Анотація

В роботі за допомогою квантовохімічних розрахунків кластера складу Ti14H22O40 (DFT/B3LYP/6-31(d,p)) встановлено, що утворення кисневих вакансій на грані (001) анатазу призводить до зменшення ширини забороненої зони TiO2. Адсорбція молекулярного кисню на бездефектній грані (001) діоксиду титану не відбувається. Адсорбції О2 на кисневій вакансії грані (001) анатазу передує триплет-синглетний перехід в системі «кластер 001 + О2».

Посилання

1. Tanaka K., Capule M.F.V., Hisanaga T. Effect of crystallinity of TiO2 on its photocatalytic action. Chem. Phys. Lett. 1991. 187(1–2): 73. https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)90486-S

2. Minaev B.F. Spin-catalysis in the processes of photo- and bioactivation of molecular oxygen. Ukr. Biokhim. Zh. 2009. 81(3): 21.

3. Terebinskaya M.I., Filonenko O.V., Tkachuk O.I., Lobanov V.V. Triplet-singlet transitions during the adsorption of O2 molecules on the face Si (111). Surface. 2015. 7(22): 24.

4. Liangliang Liu, Qin Liu, Wei Xiao, Chunxu Pana, Zhu Wang. O2 adsorption and dissociation on an anataze (101) surface with a subsurface Ti interstit. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. 18(6): 4569. https://doi.org/10.1039/C5CP06958K

5. Liangliang Liu, Zhu Wang, Chunxu Pan, Wei Xiao, Kyeongjae Cho. Effect of hydrogen on O2 adsorption and dissociation on a TiO2 anatase (001) surface. Chem. Phys. Chem. 2013. 14(5): 996. https://doi.org/10.1002/cphc.201201048

6. Ye-Fei Li, Ulrich Aschauer, Jia Chen, Annabella Selloni. Adsorption and reactions of O2 on anatase TiO2. Acc. Chem. Res. 2014. 47(11): 3361. https://doi.org/10.1021/ar400312t

7. Herzberg G. Spektry i stroyeniye dvukhatomnykh molekul. (Moscow: Izd. inostr. Literatury, 1949). [in Russian].

8. Becke A. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. J. Chem. Phys. 1993. 98(7): 5648. https://doi.org/10.1063/1.464913

surface 8(23)
Опубліковано
2016-10-06
Як цитувати
Smirnova, O. V., Grebenyuk, A. G., & Lobanov, V. V. (2016). Квантовохімічні розрахунки адсорбції молекули O2 на поверхні (001) анатазу. Поверхня, (8(23), 73-77. https://doi.org/10.15407/Surface.2016.08.073
Номер
№ 8(23) (2016): Поверхня
Розділ
Теорія хімічної будови і реакційної здатності поверхні.
  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.