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紫外光诱导氧化钛(110)表面氧空位迁移的成像研究

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本文报道了在氧化钛(110)表面上利用扫描隧道显微镜观察到的266 nm紫外激光照射下引发的氧空位迁移.由于紫外光诱导的氧空位迁移,表面上形成了氧空位对甚至氧空位三聚体.氧空位对缺陷有两种稳定的扫描隧道显微镜形态,在扫描过程中可以互换.较长的光照时间(68分钟)可以形成以氧空位对为主要点缺陷的氧化钛(110)表面.本文丰富了关于紫外光照射下氧空位行为的理解,为未来涉及266 nm紫外光的金红石型氧化钛(110)还原表面的光催化研究氧空位扩散和氧空位寡聚体形成的现象提供了参考.
Imaging Ultraviolet Light-Induced Oxygen Vacancy Diffusion on TiO2(110)Surface
We report here scanning tunneling microscopy(STM)observations of bridge-bonded oxygen vacancies(OVs)on the TiO2(110)surface dif-fusing under the influence of 266 nm ultraviolet(UV)laser irradiation.OV pairs,and even OV trimers,were formed as a result of UV light-in-duced OV diffusion.There are two stable STM representations of the OV-pair defects,which are inter-changeable during scanning.An ex-tended irradiation time(68 min)can lead to the formation of a TiO2(110)surface with pre-dominant OV-pair point defects.Our results enrich the understanding of OV behavior upon UV irradiation,and future photocatalytic studies on reduced rutile TiO2(110)surfaces involv-ing 266 nm UV light can benefit from the knowledge of the observed diffusion of OVs and the formation of OV oligomers.We also provide a plausible way to prepare an OV-pair abundant TiO2(110)surface,a requisite for further investigations of the otherwise unapproachable de-fects.

Titanium dioxideScanning tunneling microscopyUltraviolet irradiationOxy-gen vacancy

赵祥云、卫东、金闲驰、江凌、马志博、杨学明

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中国科学院大连化学物理研究所,分子反应动力学国家重点实验室,大连 116023

中国科学院大学,北京 100049

盛达欧科(北京)分析仪器有限公司,北京 100044

苏州华杨科学仪器有限公司,苏州 215300

南方科技大学化学系,深圳 518055

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氧化钛 扫描隧道显微镜 紫外光照 氧空位

National Natural Science Foundation of China(NSFC Center for Chemical Dynamics)

22288201

2024

化学物理学报(英文版)
中国物理学会

化学物理学报(英文版)

CSTPCDEI
影响因子:0.162
ISSN:1674-0068
年,卷(期):2024.37(1)