Molecular Ordering at the Interface between Liquid Water and Rutile TiO2(110)

Advanced Materials Interfaces

Volumn 2, Issue 17, 2015, Pages

  Serrano, Giulia ^a   Bonanni, Beatrice ^a   Di Giovannantonio, Marco ^a   Kosmala, Tomasz ^a   Schmid, Michael ^c   Diebold, Ulrike ^c   Di Carlo, Aldo ^a   Cheng, Jun ^d   Vandevondele, Joost ^e   Wandelt, Klaus ^b   Goletti, Claudio ^a  

^a UNIVERSITY OF ROME TOR VERGATA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF BONN   (Germany)

^c VIENNA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Austria)

^d UNIVERSITY OF ABERDEEN   (United Kingdom)

^e ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

DFT MD simulations; scanning probe techniques; solid liquid interfaces; TiO2; water adsorption

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIMERS; LIQUIDS; MOLECULAR DYNAMICS; OXIDE MINERALS; SCANNING PROBE MICROSCOPY; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SINGLE CRYSTAL SURFACES; SINGLE CRYSTALS; TITANIUM DIOXIDE;

MD SIMULATION; SCANNING PROBE TECHNIQUES; SOLID-LIQUID INTERFACES; TIO2; WATER ADSORPTION;

PHASE INTERFACES;

EID: 84955205979     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201500246     Document Type: Article

References (57)

1. a) A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37;
2. b) M. A. Henderson, Surf. Sci. Rep. 2011, 66, 185;
3. c) S. J. Bao, C. M. Li, J. F. Zang, X. Q. Cui, Y. Qiao, J. Guo, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 591;
4. d) M. Grätzel, Inorg. Chem. 2005, 44, 6841.
5. a) U. Diebold, Surf. Sci. Rep. 2003, 48, 53;
6. b) C. L. Pang, R. Linsday, G. Thornton, Chem. Rev. 2013, 113, 3887.
7. G. Ketteler, S. Yamamoto, H. Bluhm, K. Andersson, D. E. Starr, D. F. Ogletree, H. Ogasawara, A. Nilsson, M. Salmeron, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8278.
8. a) P. Fenter, N. C. Sturchio, Prog. Surf. Sci. 2004, 77, 171;
9. b) M. Komiyama, M. Gu, Appl. Surf. Sci. 1997, 120, 125;
10. c) H. Uetsuka, A. Sasahara, H. Onishi, Langmuir 2004, 20, 4782;
11. d) A. Sasahara, M. Tomitori, J. Vac. Sci. Technol. B 2010, 28, C4C5.
12. a) C. L. Pang, R. Linsday, G. Thornton, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2328;
13. b) A. G. Thomas, K. L. Syres, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4207.
14. U. Aschauer, A. Selloni, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 166102.
15. S. Wendt, J. Matthiesen, R. Schaub, E. K. Vestergaard, E. Lægsgaard, F. Besenbacher, B. Hammer, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 066107.
16. H. H. Kristoffersen, J. Ø. Hansen, U. Martinez, Y. Wei, J. Matthiesen, R. Streber, R. Bechstein, E. Lægsgaard, F. Besenbacher, B. Hammer, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 146101.
17. R. Schaub, P. Thostrup, N. Lopez, E. Lægsgaard, I. Stensgaard, J. K. Nørskov, F. Besenbacher, Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 266104.
18. I. Brookes, C. Muryn, G. Thornton, Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 266103.
19. J. Lee, D. C. Sorescu, X. Y. Deng, K. D. Jordan, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 53.
20. J. Matthiesen, J. Ø. Hansen, S. Wendt, E. Lira, R. Schaub, E. Lægsgaard, F. Besenbacher, B. Hammer, Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 226101.
21. M. A. Henderson, Langmuir 1996, 12, 5093.
22. S. Wendt, R. Schaub, J. Matthiesen, E. Vestergaard, E. Wahlström, M. Rasmussen, P. Thostrup, L. Molina, E. Lægsgaard, I. Stensgaard, Surf. Sci. 2005, 598, 226.
23. C. Pang, A. Sasahara, H. Onishi, Q. Chen, G. Thornton, Phys. Rev. B 2006, 74, 073411.
24. O. Bikondoa, C. L. Pang, R. Ithnin, C. A. Muryn, H. Onishi, G. Thornton, Nat. Mater. 2006, 5, 189.
25. C. Sun, L.-M. Liu, A. Selloni, G. Q. M. Lu, S. C. Smith, J. Mater. Chem. 2010, 20, 10319.
26. G. Ketteler, S. Yamamoto, H. Bluhm, K. Andersson, D. E. Starr, D. F. Ogletree, H. Ogasawara, A. Nilsson, M. Salmeron, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8278.
27. L. Walle, D. Ragazzon, A. Borg, P. Uvdal, A. Sandell, Surf. Sci. 2014, 621, 77.
28. L.-M. Liu, C. Zhang, G. Thornton, A. Michaelides, Phys. Rev. B 2010, 82, 161415.
29. J. Cheng, J. VandeVondele, M. Sprik, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 5437.
30. M. Raju, S.-Y. Kim, A. C. T van Duin, K. A. Fichthorn, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 10558.
31. N. Kumar, P. R. C. Kent, D. J. Wesolowski, J. D. Kubicki, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 23638.
32. R. S. Kavathekar, N. J. English, J. M. D. MacElroy, Chem. Phys. Lett. 2012, 554, 102.
33. J. Cheng, M. Sprik, J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 880.
34. P. Fenter, N. C. Sturchio, Prog. Surf. Sci. 2004, 77, 171.
35. Z. Zhang, P. Fenter, N. C. Sturchio, M. J. Bedzyk, M. L. Machesky, D. J. Wesolowski, Surf. Sci. 2007, 601, 1129.
36. D. J. Wesolowski, J. O. Sofo, A. V. Bandura, Z. Zhang, E. Mamontov, M. Predota, N. Kumar, J. D. Kubicki, P. R. Kent, L. Vlcek, Phys. Rev. B 2012, 85, 167401.
37. H. Uetsuka, A. Sasahara, H. Onishi, Langmuir 2004, 20, 4782.
38. A. Sasahara, M. Tomitori, J. Vac. Sci. Technol. B 2010, 28, C4C5.
39. M. Wilms, M. Kruft, G. Bermes, K. Wandelt, Rev. Sci. Instrum. 1999, 70, 3641.
40. M. Batzill, K. Katsiev, D. J. Gaspar, U. Diebold, Phys. Rev. B 2002, 66, 235401.
41. D. V. Potapenko, Z. Li, J. W. Kysar, R. M. Osgood, Nano Lett. 2014, 14, 6185.
42. D. Novak, E. Garfunkel, T. Gustafsson, Phys. Rev. B 1994, 50, 5000.
43. R. Mu, D. C. Cantu, X. Lin, V.-A. Glezakou, Z. Wang, I. Lyubinetsky, R. Rousseau, Z. Dohnálek, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 3445.
44. M. Del Ben, M. Schönherr, J. Hutter, J. VandeVondele, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3753.
45. O. Dulub, B. Meyer, U. Diebold, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 1.
46. G. A. Kimmel, M. Baer, N. G. Petrik, J. VandeVondele, R. Rousseau, C. J. Mundy, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 778.
47. I. Horcas, R. Fernandez, J. Gomez-Rodriguez, J. Colchero, J. Gõmez-Herrero, A. Baro, Rev. Sci. Instrum. 2007, 78, 013705.
48. a) P. Broekmann, M. Wilms, A. Spaenig, K. Wandelt, Prog. Surf. Sci. 2001, 67, 59;
49. b) B. Obliers, M. Anastasescu, P. Broekmann, K. Wandelt, Surf. Sci. 2004, 573, 47;
50. c) S. Hümann, N.T.M. Hai, P. Broekmann, K. Wandelt, H. Zajonz, H. Dosch, F. Renner, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24955;
51. d) D.-T. Pham, S.-L. Tsay, K. Gentz, C. Zoerlein, S. Kossmann, J.-S. Tsay, B. Kirchner, K. Wandelt, P. Broekmann, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16428.
52. C. Goletti, G. Bussetti, A. Violante, B. Bonanni, M. Di Giovannantonio, G. Serrano, S. Breuer, K. Gentz, K. Wandelt, J. Phys. Chem. C 2014, 119, 1782.
53. J. VandeVondele, M. Krack, F. Mohamed, M. Parrinello, T. Chassaing, J. Hutter, Comput. Phys. Commun. 2005, 167, 103.
54. The CP2K developers group, http://www.cp2k.org/ (accessed: May 2015).
55. J. Cheng, X. Liu, J. A. Kattirtzi, J. VandeVondele, M. Sprik, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12046.
56. J. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
57. S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, H. Krieg, J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104.