二氧化钛（TiO2）表面的边缘位点是具有光催化活性的位点

《Catalysis Science & Technology》：Edge sites on TiO2 are photocatalytic active site

二氧化钛光催化活性位点与表面缺陷的关系研究。通过分析锐钛矿TiO?(110)表面不同缺陷结构，发现含间隙Ti3?缺陷的边缘位点具有光催化活性。CO在表面氧空位处脱附效率最高，而CO?在含间隙Ti3?缺陷的边缘位点脱附效率最高。实验表明，粉体TiO?光催化剂中大量存在的边缘位点对光催化过程起主要贡献作用。

　　

尽管TiO₂已被广泛用作高效的光催化剂，但其光催化活性位点仍存在争议。通过使用具有明确缺陷的金红石型TiO₂(110)表面，我们明确地发现：含有间隙Ti³⁺缺陷的TiO₂表面的边缘位点具有光催化活性。在含有TiO₂岛屿的氧化TiO₂(110)表面上，化学吸附的CO₂和CO不具备光催化活性；而在含有表面桥接氧空位和体相间隙Ti³⁺缺陷的TiO₂(110)表面上，吸附在空位处的CO₂和CO具有光催化活性；在同时含有TiO₂岛屿和间隙Ti³⁺缺陷的TiO₂(110)表面上，吸附在TiO₂岛屿边缘处的CO₂和CO也具有光催化活性。吸附在表面氧空位处的CO表现出最高的光诱导解吸概率，而吸附在含有间隙Ti³⁺的TiO₂岛屿边缘处的CO₂则表现出最高的光诱导解吸概率。考虑到这些边缘位点在TiO₂粉末催化剂中的普遍存在，它们属于参与TiO₂光催化过程的活性位点之一。