光激发半导体至表面吸附物的界面空穴转移,对于启动光能向化学能的转化至关重要,然而其原子层面的转移动力学仍是一个谜。以甲氧基/TiO2(110)体系为模型,该工作通过分子动力学模拟和静态最小能量路径计算,阐明了在气/固和液/固界面处,空穴从陷阱位点的晶格氧向甲氧基吸附物转移的机制。
华东理工大学Haifeng Wang团队揭示了一种适应局部基底松弛的绝热迁移路径,而非直接非绝热跳跃,该路径由更强钛氧拉伸振动支撑的键伸长机制驱动。值得注意的是,尽管界面水和共吸附物对其造成阻碍,这一机制在含水甲氧基/二氧化钛(110)界面依然存在。令人惊讶的是,在各种光激发吸附物/二氧化钛界面间的空穴转移势垒与吸附物的垂直激发能更为紧密相关,而非其氧化还原电位,这表明过渡态具有早期特性。这些见解深化了对表面光化学中基本空穴转移动力学的理解。
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