Будова поверхні діоксиду титану та природа його адсорбційних центрів

  • V. V. Lobanov Інститут хімії поверхні НАН України
  • A. M. Nesterenko Інститут хімії поверхні НАН України
  • Yu. I. Gorlov Інститут хімії поверхні НАН України

Анотація

В работе рассмотрены кластерные модели кристаллографических граней (с низкими ин­дексами Миллера) поверхности кристаллических модификации диоксида титана -  рутила и анатаза. Описана последовательная методика построения элементарных ячеек идеаль­ных поверхностей, получаемых путем удаления соответствующих атомов из элементарной ячейки объемной фазы. В рамках этой модели дана оценка относительной устойчивости атомных конфигураций различных граней рутила и анатаза с идеальной структурой в про­цессах релаксации и реконструкции. Изучено распределение электростатического потен­циала в окрестности граней (100), (101) и (110)рутила, на основании чего высказано пред­положение о возможной структуре первичных адсорбционных комплексов электронодонорных молекул. Выполнены квантовохимическне расчеты кластеров, моделирующих гид-ратированные и гидроксилированные состояния упомянутых граней и подробно рассмот­рен механизм диссоциативной хемосорбции воды на грани (110)рутила, а также выяснены факторы, отличающие ее от физической адсорбции.

Посилання

Fujishima A., Honda K. // Nature.— 1972. 233, N 5358.— P.37—38.

Hoffmann M.R., Martin S. T., Choi W., Bahnemann D. W. // Chem. Rev.—1995.— 95, N 5.— P.69—96.

Fox M.A., Dulay M. T. // Chem. Rev.— 1993.— 93, N l.— P.341—357.

Fahmi A., Minot C., Silvi B., Cause M. // Phys. Rev. B.— 1993,—47, N 18.— P. 11717—11724.

Burdett J.K., Hughbands T., Gordon J.M. et.al. // J. Amer. Chem. Soc.—1987.— 109, N 12.—P. 3639—3646.

Henrich V.E., Dresselhaus G., Zeider H.J. // Phys. Rev. Lett.— 1976.— 36, N 22.— P. 1335—1346.

Veal B. W., Paulikas A.P. // Phys. Rev. B.— 1985.— 31, N8.— P.5399—5416.

Burdett J.K. // Inorg. Chem.— 1985.— 24, N 14.— P.2244—2253.

Catlow C.R.A., James R., Mackrodt W.C., Steward R.F. // Phys. Rev. B.— 1982,— 25, N 2.— P. 1006— 1026.

Grünes L.A., Leapman R.D., Wilker C.N., et. al. // Ibid.— 1982.—25, N 12.—P.7157—7168.

Catlow C.R. A., Freeman C., Islam M.S. et. al. // Philos. Mag. A.— 1988.—58, N 1. - P. 123-141.

Горощенко Я.Г. Химия титана. — Киев: Наук, думка, 1970.—Т. 1, —416 с.

Grant F.A. // Rev. Mod. Phys.— 959.— 31, N 3.— P.646—667.

Сиротин Ю.И., Шасколъская М. П. Основы кристаллофизики. — М.:— Наука, 1979.— 639 с.

Jackson P., Parfitt G.D. // Trans. Faraday Soc.— 1971.— 67, N 8.— P.2469—2483.

Jones P., Hockey J.A. // Ibid.— 1971.— 67, N 9.— P.2679—2685.

Бехштедт Ф., Эндерлайн P. Поверхность и границы раздела полупроводников.— М.: Мир, 1990.— 488 с.

Зентуил 3. Физика поверхности.—М.: Мир, 1990.— 536 с.

Chung Y. W., Lo W.J., Somorjai G.A. // Surf. Sei.— 1977.— 64, N 2.— P.588—602.

Tait R., Kasowsky R. V. // Phys. Rev. B.— 1979.— 20, N 12.— P.5178—5191.

Henrick V.E., Kurts R. L. // Ibid.— 1981.—23, N 12.— P.6280—6287.

Onishi H., Fukui K., Iwasawa Y. // Bull. Chem. Soc. Jan.— 1995.— 68, N 9.— P. 447—2458.

Novak D., Garfurkel E., Gustafsson Т. // Phys. Rev. В.— 1994.— 50 — N 7.— Р.5000—5003.

Murray Р. W., Leibsle F.M., Muryn С. A, Fisher H.J. // Phys. Rev. Lett.— 1994.— 72, N 5.— P.689—692.

Wang L., Liu J., Cowley J.M. // Surf. Sei.— 1994.— 302, N 1—2.—P. 141 —157.

Murray P. W., Leibsle F.M.. Fisher Н. J., et. al. // Phys. Rev. B.— 1992,—46, N 19.—P.12878—12889.

Firment L.E. // Surf. Sei.— 1994,—116, N2.— P.205— 216.

Kasowsky R. V. Tait R.H. // Phys. Rev. B.— 1979.— 20, N 12.— P.5168—5177.

Podloucky R., Steinemann S.G., Freeman A.J. // New J. Chem.— 1992.— 16, N 2.— P. 1139—1142.

Munuera G., Moreno F., Prieto J.A. // Z. Phys. Chem.(BRD).— 1972.— 78, N 3—4.— P. 113—117.

Busca G., Sa ussy H., Saur О., et. al. // Appl. Catal.—1985.— 14, N 1—3.— P.245—260.

Лобанов В.В., Горлов Ю.И. // Химия, физика и технология поверхности.— 1992. Вып. 1.— С. 3—8.

Chemical applications of atomic and molecular electrostatic potentials / Eds. by P.Politzer, D. G. Truhlar. N. Y., L., Plenum Press, 1981. — 284 p.

JaycockM.J., Waldsax J.C.R. // J. Chem. Soc. Faraday Trans.— 1973.— 70, N 8.— P. 1501—1517.

Waning J., van Santen R.A. // Chem. Phys. Lett.— 1983.—101, N 6.— P.541—547.

Лобанов В.В., Горлов Ю.И. // Журн. физ. химии.— 1995.— 69, № 12.— С.2192—2195.

Christine N., Joachim R. // Theor. Chim. Acta.—1984.—65, N 2.— P.99—108.

Grebenyuk A.G.. Zayets V.A., Gorlov Yu.I. // React. Kinet. Catal. Lett.— 1993.— 50, N 1.— 2.— P.257—262.

Hollabaugh M., Chessik J.J. // J. Phys. Chem.— 1961.— 55,      N 1.— P.109—114.

Malet P., Munuera G. // J. Chem. Soc., Faraday. Trans. 1.— 1989.— 85, N 5.— P.4167—4166.

Munuera G., Rives-Arnau V., Saucedo A. // J. Chem. Soc. Faraday Trans.— 1979.— 75, N 4.— P.736—747.

Kurtz R.L., Stockbauer R., Madey T.E., et. al. // Surf. Sei.— 1989.— 218, N 1.— P. 178—200.

Hugenschidt M.B., Gamble L., Camplell C.T. // Ibid.— 1994,— 302. N 3.— P.329—340.

Лобанов В.В. // Журн. физ. химии.— 1996.— 70, №8.—С. 1440—1442.

Jug K., Geudtner G., Bredow Т. // J. Mol. Catal.— 1993,— 82. N 2—3.— P. 171—194.

Jug K., Iffert R., Schulz J. // Int. J. Quantum Chem.— 1987.— 32, N 2.— P.265—277.

Nanda D.N., Jug K. // Theor. Chim. Acta.— 1980.— 57, N2.—P.96—106.

Zhidomirov G.M., Kazansky V.B. // Adv. Catal.— 1986.— 34.— P. 131—201.

Suda Y., Morimoto Т. //  Langmuir.— 1987.— 3, N 5.— P.786—788.

Griffiths D.M., Rochecter G.H. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. I.— 1971—73, N 10.— P.1510—1529.

Jones P., Hockey J. A. // Trans. Faraday Soc.— 1971.— 69, N 9.—P.2669—2678.

Surface and near-surface chemistry of oxide materials / Eds. J.Nowotny, L.— S. Dufour. Amsterdam, N. Y.; Elseiver, 1988. — 713 p.

Хофман P. Строение твердых тел и поверхностей.— М.: Мир, 1990.— 214 с.

Вест А.Д. Химия твердого тела: Теория и приложения.— М.: Мир.— 1988, 546 с.

Salahub D.R., Messmer R.P. // Phys. Rev. В.— 1977.—16, N6.—P.2526—2536.

Лобанов В.В. // Журн. физ. химии.— 1996.— 70, № 12.— Р.2267—2270.

Берсукер И.Б. Строение и свойства координационных соединений.— Л.: Химия, 1971.— 312 с.

Wolfram Т., Hurst R., Morin F.J. //Phys. Rev. В.— 1977.— 15, N2.— P.1151—1160.

Опубліковано
1997-06-06
Як цитувати
Lobanov, V. V., Nesterenko, A. M., & Gorlov, Y. I. (1997). Будова поверхні діоксиду титану та природа його адсорбційних центрів. Поверхня, (2), 3-19. вилучено із https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/20
Номер
№ 2 (1997): Хімія, фізика та технологія поверхні
Розділ
Статті
  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.