Zn(Ⅱ)在TiO2表面上的微观吸附模式研究

摘要

用延展X射线吸收精细结构(EXAFS)技术并结合密度泛函理论(DFT)研究了Zn(Ⅱ)在锐钛型TiO2表面上微观吸附结构.EXAFS结果表明,Zn(Ⅱ)在吸附时由自由水合状态下的Zn-O六配位八面体结构向四配位四面体结构转化,中心Zn原子的第二配位层存在两种不同的Zn-Ti距离(R1=0.371和R2=0.332 nm).用DFT方法对四配位水合Zn离子在簇Ti2O11H14上进行优化后发现,四配位的Zn-O平均距离为0.200 nm;外层Zn-Ti结合存在两种稳定的吸附模式:单角吸附模式和更加稳定的双角吸附模式,其Zn-Ti距离分别为0.369和0.335 nm.EXAFS结果与DFT计算结果吻合,说明Zn(Ⅱ)在锐钛型TiO2表面上存在不同的亚稳平衡态吸附结构.