【摘 要】
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最近的实验研究发现,RuO2/TiO2 异质结结构的催化性能较之RuO2 或TiO2 有较大提高,例如CO 的氧化催化等.但是,RuO2/TiO2 异质结结构的几何结构特征和电子性质以及其催化
【机 构】
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物理学院,晶体材料国家重点实验室,山东大学,济南 250100,中国
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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最近的实验研究发现,RuO2/TiO2 异质结结构的催化性能较之RuO2 或TiO2 有较大提高,例如CO 的氧化催化等.但是,RuO2/TiO2 异质结结构的几何结构特征和电子性质以及其催化性能提高的机理还不甚清楚.利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究发现界面效应对界面处的几何结构影响很小,没有明显的局域结构扭曲.从电子角度来说,RuO2 和TiO2 之间的界面效应是局域的,电子重构只发生在界面区域.在界面处,形成了一个准二维的负的的空间电荷层.这个空间电荷层导致了TiO2 中向下的能带弯曲以及一个内建电场.因此,在TiO2 上沉积RuO2 能减小光生电子－空穴对的复合,从而提高其光催化活性.RuO2/TiO2 异质结结构的表面氧空位是反应的活性点,很容易带电.但是,从热力学角度来说,计算得到表面自由能表明缺陷表面不如完整表面稳定.
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