金紅石型TiO 2(110)的重構具有重要意義,因為它深刻地影響了這種廣泛應用于各種應用中的材料的表面化學和催化性質,從光催化到太陽能轉換。
浙江大學Yong Wang和Zhong-Kang Han等使用原位球面像差校正的掃描透射電子顯微鏡以原子分辨率直接觀察了金紅石TiO 2(110)-(1×2)的不對稱表面重建。
本文要點:
(1)
密度泛函理論計算用于補充實驗觀察。我們的發現突出了小極化子之間的排斥靜電相互作用(由中性氧原子去除后的過量電子形成)以及這些極化子引起的后續表面弛豫所發揮的關鍵作用。這些不對稱結構的出現和消失可以通過調節氧分壓來控制。
(2)
這項研究對金紅石型TiO 2(110)的表面重構提供了更深入的理解、預測和操作,對涉及金紅石型材料的各種應用和技術進步具有重要意義。
參考文獻:
Yuan, W., Chen, B., Han, ZK. et al. Direct in-situ insights into the asymmetric surface reconstruction of rutile TiO2 (110). Nat Commun 15, 1616 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-46011-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46011-6