元素百科介绍新型二氧化钛表面可在室温下光催化分解水制氢。记者最近从合肥工业大学获悉,学校研究人员成功建立了新的二氧化钛表面模型,可实现二氧化钛可见光吸收和催化活性,在光催化分解水制氢领域具有重要的应用潜力,可为清洁能源开发提供新的理论路径。相关结果发表在国际著名期刊《先进功能材料》上。

二氧化钛具有优异的光催化性能,在光解水制氢、二氧化碳还原制备燃料和有机污染物光解等领域具有广阔的应用前景。研究表明,上述催化反应发生在二氧化钛表面。如何提高二氧化钛的表面活性和可见光吸收效率已成为二氧化钛光催化领域的研究热点。
材料科学与工程学院副教授周如龙与内布拉斯加大学林肯分校曾晓成教授研究小组合作,利用第一原理计算理论构建了一种新型的锐钛矿二氧化钛(101)表面。模拟计算结果表明,该表面具有适当的禁带宽度,可大大提高可见光吸收效率,化学反应活性极高。同时,在富钛环境下,重构表面能量更加稳定,可在低氧压和高温条件下成功制备。
分子动力学模拟表明,表面模型可以在室温下分解吸附在表面的水分子,表明表面具有良好的光催化能力,可用于光催化氢,从而获得清洁能源。

