A Theoretical study of water adsorption and decomposition on the low-index stoichiometric anatase TiO 2 surfaces

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 13, 2012, Pages 7430-7441

  Zhao, Zongyan ^a,b   Li, Zhaosheng ^a   Zou, Zhigang ^a  

^a NANJING UNIVERSITY   (China)

^b KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANATASE TIO; CHEMICAL ACTIVITIES; DECOMPOSITION REACTION; DISSOCIATIVE ADSORPTION; LINEAR SYNCHRONOUS TRANSIT; LOW-INDEX SURFACES; PERIODIC DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; REACTION PATHWAYS; SURFACE DIPOLE MOMENT; THEORETICAL STUDY; TIO; WATER ADSORPTION; WATER DECOMPOSITION; WATER MOLECULE;

ADSORPTION; BROMINE; SURFACE CHEMISTRY; SURFACE PROPERTIES; TITANIUM DIOXIDE;

SURFACE REACTIONS;

EID: 84859600257     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp212407s     Document Type: Article

References (55)

1. Fujishima, A.; Zhang, X.; Tryk, D. A. Surf. Sci. Rep. 2008, 63, 515-582
2. Fox, M. A.; Dulay, M. T. Chem. Rev. 1993, 93, 341-357
3. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69-96
4. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T. Chem. Rev. 1995, 95, 735-758
5. Wang, R.; Hashimoto, K.; Fujishima, A.; Chikuni, M.; Kojima, E.; Kitamura, A.; Shimohigoshi, M.; Watanabe, T. Nature 1997, 388, 431-432
6. Wang, R.; Hashimoto, K.; Fujishima, A.; Chikuni, M.; Kojima, E.; Kitamura, A.; Shimohigoshi, M.; Watanabe, T. Adv. Mater. 1998, 10, 135-138
7. Lee, F. K.; Andreatta, G.; Benattar, J.-J. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 181928-181923
8. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38
9. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338-344
10. Schaub, R.; Thostrup, P.; Lopez, N.; LÃ'sgaard, E.; Stensgaard, I.; Nøskov, J. K.; Besenbacher, F. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 266104
11. He, Y.; Tilocca, A.; Dulub, O.; Selloni, A.; Diebold, U. Nat. Mater. 2009, 8, 585-589
12. Du, Y.; Deskins, N. A.; Zhang, Z.; Dohnalek, Z.; Dupuis, M.; Lyubinetsky, I. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 096102
13. Li, S.-C.; Chu, L.-N.; Gong, X.-Q.; Diebold, U. Science 2010, 328, 882-884
14. Liu, W.; Wang, J.-g.; Li, W.; Guo, X.; Lu, L.; Lu, X.; Feng, X.; Liu, C.; Yang, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 8721-8727
15. Sun, C.; Liu, L.-M.; Selloni, A.; Lu, G. Q.; Smith, S. C. J. Mater. Chem. 2010, 20, 10319-10334
16. Liu, L.-M.; Zhang, C.; Thornton, G.; Michaelides, A. Phys. Rev. B 2010, 82, 161415
17. Zhao, Z.; Li, Z.; Zou, Z. Phys. Lett. A 2011, 375, 2939-2945
18. Kavan, L.; Grätzel, M.; Gilbert, S. E.; Klemenz, C.; Scheel, H. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6716-6723
19. Zhang, H. Z.; Banfield, J. F. J. Mater. Chem. 1998, 8, 2073-2076
20. Lazzeri, M.; Vittadini, A.; Selloni, A. Phys. Rev. B 2001, 63, 155409
21. Zhao, Z.; Li, Z.; Zou, Z. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22, 175008
22. Yang, H. G.; Sun, C. H.; Qiao, S. Z.; Zou, J.; Liu, G.; Smith, S. C.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. Nature 2008, 453, 638-U634
23. Liu, G.; Yang, H. G.; Wang, X.; Cheng, L.; Pan, J.; Lu, G. Q.; Cheng, H.-M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12868-12869
24. Yang, H. G.; Liu, G.; Qiao, S. Z.; Sun, C. H.; Jin, Y. G.; Smith, S. C.; Zou, J.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4078-4083
25. Wu, B.; Guo, C.; Zheng, N.; Xie, Z.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17563-17567
26. Clark, S. J.; Segall, M. D.; Pickard, C. J.; Hasnip, P. J.; Probert, M. J.; Refson, K.; Payne, M. C. Z. Kristallogr. 2005, 220, 567-570
27. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
28. Pfrommer, B. G.; CaÌ'té, M.; Louie, S. G.; Cohen, M. L. J. Comput. Phys. 1997, 131, 233-240
29. Burdett, J. K.; Hughbanks, T.; Miller, G. J.; Richardson, J. W.; Smith, J. V. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3639-3646
30. Bates, S. P.; Kresse, G.; Gillan, M. J. Surf. Sci. 1997, 385, 386-394
31. Harris, L. A.; Quong, A. A. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 086105
32. Halgren, T. A.; Lipscomb, W. N. Chem. Phys. Lett. 1977, 49, 225-232
33. Gao, W.; Zhao, M.; Jiang, Q. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4042-4046
34. Simperler, A.; Kornherr, A.; Chopra, R.; Jones, W.; Samuel Motherwell, W. D.; Zifferer, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3999-4006
35. Govind, N.; Petersen, M.; Fitzgerald, G.; King-Smith, D.; Andzelm, J. Comput. Mater. Sci. 2003, 28, 250-258
36. Sun, M.; Nelson, A. E.; Adjaye, J. J. Catal. 2005, 233, 411-421
37. Sun, M.; Nelson, A. E.; Adjaye, J. J. Catal. 2005, 231, 223-231
38. Henkelman, G.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9978-9985
39. Vittadini, A.; Selloni, A.; Rotzinger, F. P.; Gratzel, M. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2954-2957
40. Gong, X.-Q.; Selloni, A. J. Catal. 2007, 249, 134-139
41. Herman, G. S.; Dohnalek, Z.; Ruzycki, N.; Diebold, U. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2788-2795
42. Tilocca, A.; Selloni, A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 7445-7450
43. Aschauer, U.; He, Y.; Cheng, H.; Li, S.-C.; Diebold, U.; Selloni, A. J. Phys. Chem. C 2009, 114, 1278-1284
44. Bonapasta, A. A.; Filippone, F. Surf. Sci. 2005, 577, 59-68
45. Homann, T.; Bredow, T.; Jug, K. Surf. Sci. 2004, 555, 135-144
46. Wahab, H. S.; Bredow, T.; Aliwi, S. M. THEOCHEM: J. Mol. Struct. 2008, 868, 101-108
47. Liu, S.; Yu, J.; Jaroniec, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11914-11916
48. Chen, J. S.; Tan, Y. L.; Li, C. M.; Cheah, Y. L.; Luan, D.; Madhavi, S.; Boey, F. Y. C.; Archer, L. A.; Lou, X. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6124-6130
49. Zheng, Z.; Huang, B.; Qin, X.; Zhang, X.; Dai, Y.; Jiang, M.; Wang, P.; Whangbo, M.-H. Chem.î - ̧Eur. J. 2009, 15, 12576-12579
50. Han, X.; Kuang, Q.; Jin, M.; Xie, Z.; Zheng, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3152-3153
51. Dai, Y.; Cobley, C. M.; Zeng, J.; Sun, Y.; Xia, Y. Nano Lett. 2009, 9, 2455-2459
52. Sumita, M.; Hu, C.; Tateyama, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18529-18537
53. Blomquist, J.; Walle, L. E.; Uvdal, P.; Borg, A.; Sandell, A. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 16616-16621
54. Bronsted, J. N. Chem. Rev. 1928, 5, 231-338
55. van Santen, R. A.; Neurock, M.; Shetty, S. G. Chem. Rev. 2009, 110, 2005-2048