Correlation of the depletion layer with the Helmholtz layer in the anatase TiO2–H2O interface via molecular dynamics simulations

文献情報

出版日 2016-05-06
DOI 10.1039/C6CP01990K
インパクトファクター 3.676
著者

Lixia Sang, Yudong Zhang, Jun Wang, Yangbo Zhao, Yi-tung Chen


原文を見る

要旨

Molecular dynamics simulations have been conducted to study the interaction between anatase TiO2(001), (100), and (101) surfaces and water at room temperature. The dynamic interfacial structure and properties of water on anatase TiO2 surfaces are obtained by analyzing the water density, the diffusion coefficient of water, the surface charge distribution, electric fields and the electrostatic potential distribution. The simulation results have revealed that a highly-ordered water layer structure can be formed near to the anatase TiO2 surface and have also given the Helmholtz layer width and potential drop at the water–TiO2 interface. By correlating the Helmholtz layer with the depletion layer, the depletion layer widths of three surfaces (001), (100), and (101) have been calculated as 474 Å, 237 Å and 99 Å, respectively. The resulting order of the photoelectrochemical activity of the anatase TiO2 surfaces is (001) > (100) > (101), which is consistent with the experimental results. This study may provide a useful correlation of the depletion layer with the Helmholtz layer based on simulations results for the prediction of the behavior and the control of photon-energy conversion devices.

関連文献

Stable and high-rate overcharge protection for rechargeable lithium batteries

Bin Wang, Thomas J. Richardson, Guoying Chen

2013-04-02 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50992C

Co–Ni layered double hydroxides for water oxidation in neutral electrolyte

Ye Zhang, Bai Cui, Chunsong Zhao, Hong Lin

2013-03-18 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50202C

Hydrogen adsorption and desorption at the Pt(110)-(1×2) surface: experimental and theoretical study

Kees-Jan Weststrate, Ludo Juurlink

2013-03-05 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44503H

Photoinduced energy and charge transfer in a p-phenylene-linked dyad of boron dipyrromethene and monostyryl boron dipyrromethene

Roel Menting, Jian-Yong Liu, Ying-Si Huang, Dennis K. P. Ng, Beate Röder

2013-03-15 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50576F

Specific many-electron effects in X-ray spectra of simple metals and graphene

R. E. Ovcharenko, I. I. Tupitsyn, E. P. Savinov, E. N. Voloshina, B. Paulus, Yu. S. Dedkov, A. S. Shulakov

2013-03-14 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44304C

Electron tunneling from electronically excited states of isolated bisdisulizole-derived trianion chromophores following UV absorption

Marc-Oliver Winghart, Michael Kühn, Andreas-Neil Unterreiner, Thomas J. A. Wolf, Phuong D. Dau, Hong-Tao Liu, Dao-Ling Huang, Lai-Sheng Wang

2013-03-18 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50497B

Raman microspectroscopy and vibrational sum frequency generation spectroscopy as probes of the bulk and surface compositions of size-resolved sea spray aerosol particles

Andrew P. Ault, Defeng Zhao, Carlena J. Ebben, Michael J. Tauber, Franz M. Geiger, Vicki H. Grassian

2013-02-19 Paper

DOI: 10.1039/C3CP43899F

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。