Квантовохімічні розрахунки адсорбції молекули O2 на поверхні (001) анатазу
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
