甲醇在二氧化钛上的光化学性质与表面结构的相关性

摘要

通过双光子光电子的方法探测了TiO2（011）-（2×1）和TiO2（110）-（1×1）表面的光催化氧化甲酵的性质．在吸附了甲醇的二氧化钛（011）和（110）界面处探测到了一个费米能级以上2．5eV的电子激发态，该电子激发态可作为测试二氧化钛界面还原性的探针使用．利用此探针在甲醇／TiO2（011）-（2×1）和甲醇／TiO2（110）-（1×1）界面探测到了一个随光照时间的电子激发态信号变化，这一变化可以归于光催化生成的表面羟基对界面还原性的影响．由此得出的光催化氧化甲醇的速率TiO2（110）-（1×1）比TiO2（011）-（2×1）快了大约11．4倍．这可能由于表面原子结构排布的原因不同．本工作不仅介绍了一个利用双光子光电子能谱探测到的甲醇／TiO2界面电子结构的细节特征，还揭示了表面结构对二氧化钛光反应性质的重要影响．关键词：二氧化钛，电子激发态，双光子光电子能谱，