Sulfur dioxide adsorption and photooxidation on isotopically-labeled titanium dioxide nanoparticle surfaces: roles of surface hydroxyl groups and adsorbed water in the formation and stability of adsorbed sulfite and sulfate

文献情報

出版日 2012-03-02
DOI 10.1039/C2CP23684B
インパクトファクター 3.676
著者

Charith E. Nanayakkara


原文を見る

要旨

Transmission FTIR spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) are used to probe the details of sulfur dioxide adsorption and photooxidation on titanium dioxide nanoparticle surfaces. Adsorption sites, surface speciation and photooxidation chemistry have been determined from analysis of FTIR spectra in conjunction with isotope labeling experiments. These data show that surface hydroxyl groups are involved in the adsorption of sulfur dioxide, and in particularly, sulfur dioxide reacts with either one surface O–H group to yield adsorbed bisulfite or two surface O–H groups to yield adsorbed sulfite and water. Using 16O–H, 16O–D and 18O–H labeled surface O–H groups, additional insights into the adsorption mechanism as well as shifts in the vibrational modes of adsorbed sulfite have been determined. Upon irradiation, adsorbed sulfite/bisulfite converts to adsorbed sulfate. The relative stability of adsorbed sulfite to adsorbed sulfate on TiO2 nanoparticle surfaces was also examined in the presence of increasing relative humidity (RH). It is shown here that adsorbed water can more easily displace sulfite compared to sulfate by forming a stable sulfur dioxide water complex in the presence of adsorbed water. These differences in the RH-dependent stability of adsorbed species that form as a result of surface heterogeneous reactions on oxide particles surfaces has important implications in the heterogeneous chemistry of mineral dust aerosol in the atmosphere.

関連文献

The lowest triplet states of bridged cis-2,2′-bithiophenes – theory vs. experiment

Marcin Andrzejak, Dariusz W. Szczepanik, Łukasz Orzeł

2015-01-13 Paper

DOI: 10.1039/C4CP03327B

Electron migration behavior of Au/Cu multilayer films on Si substrates under UV radiation

Wenqing Yao, Jiangli Cao, Yunshuang Li, Yongfa Zhu, Lili Cao

2014-12-17 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04124K

Improved photoactivity of TiO2–Fe2O3 nanocomposites for visible-light water splitting after phosphate bridging and its mechanism

Peng Luan, Mingzheng Xie, Xuedong Fu, Yang Qu, Xiaojun Sun, Liqiang Jing

2014-12-11 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04631E

N-confused porphyrin tautomers: lessons from density functional theory

Gabriel Marchand, Hélène Roy, David Mendive-Tapia

2015-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05158K

Quantitative depth profiling of Ce3+ in Pt/CeO2 by in situ high-energy XPS in a hydrogen atmosphere

Shunsuke Kato, Markus Ammann, Thomas Huthwelker, Cristina Paun, Markus Lampimäki, Ming-Tao Lee

2015-01-19 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05643D

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ブロモ-9,9-ジフェニル-9H-フルオレンの主な用途は何ですか?

2-溴-9,9-二苯基芴は、医薬品、工業材料、有機合成の研究分野で応用されます。特に、レーザー材料や機能性ポリマーの合成に使用されることがあります。また、蛍光色...

474918-32-62-Bromo-9,9-diphenyl...
化合物よくある質問

四氯化铱の市場動向や研究トレンドはどうですか?

四氯化铱の市場は研究開発分野で注目されており、特にナノ技術や金属有機框架(MOFs)の分野での需要が増加傾向にあります。価格は安定しており、中国や韓国での生産が...

207399-11-9Tetrachloroiridium h...
化合物よくある質問

4-硝基肉桂酸はどの業界で使用されていますか?

4-硝基肉桂酸は主に医薬品業界で使用されています。また、センサー開発や半導体製造業界でも応用されています。

882-06-44-Nitrocinnamic acid
化合物よくある質問

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮 (CAS番号: 1260857-14-4) の廃棄物は専門的な廃棄処理が必要です。まず、廃棄物は密閉された容器に収集し、...

1260857-14-41-(4-Bromo-3-fluorop...
化合物よくある質問

苦参酚Kとは何ですか?

苦参酚Kは、CAS番号101236-49-1を持つ化合物で、主に天然由来の生薬から抽出されます。この化合物は、抗炎症作用や抗癌作用を持つことが報告されています。

101236-49-1Kushenol K
化合物よくある質問

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物は、まず安全なエント...

1430219-73-0Potassium (1-(tert-b...
化合物よくある質問

4-庚基-4’-联苯羧酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?

4-庚基-4’-聯苯羧酸は、特殊化学品や合成化学の分野で用いられる化学物質ですが、市場動向としては、研究開発の進展とともに需要が増加しています。また、環境配慮型...

58573-94-74'-Heptyl-4-biphenyl...
化合物よくある質問

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物は、適切な化学廃棄処理が必要です。通常、廃棄物は密閉容器に収集され、専門の廃棄処理業者に引...

1332527-03-36-Bromo-3-methoxy-1-...
化合物よくある質問

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮はどの業界で使用されていますか?

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮は医薬、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特に溶媒としての性能が高く評価されています。

66899-02-34,4-dimethylpyrrolid...
化合物よくある質問

リン酸鉍はどのように保存すればよいですか?

リン酸鉍は遮光容器に保存し、乾燥した場所で常温で保管してください。

51312-42-6Sodium Phosphotungst...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。