水对甲醇在Rutile-TiO2（110）-（1×1）表面光催化解离的影响

doi:10.1016/S1872-2067(14)60006-1

催化学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (3): 416-422.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60006-1

水对甲醇在Rutile-TiO₂（110）-（1×1）表面光催化解离的影响

徐晨彪^a,b, 杨文绍^b, 郭庆^b, 戴东旭^b, 陈茂笃^a, 杨学明^b

a 大连理工大学物理与光电工程学院, 辽宁大连116023;
b 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, 辽宁大连116023

收稿日期:2013-11-23 修回日期:2013-12-13 出版日期:2014-02-26 发布日期:2014-02-26
通讯作者: 郭庆, 杨学明
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（973计划，2013CB834605）；国家自然科学基金（20923002）.

The role of water in photocatalytic dissociation of methanol on rutile TiO₂(110)-(1×1)

Chenbiao Xu^a,b, Wenshao Yang^b, Qing Guo^b, Dongxu Dai^b, Maodu Chen^a, Xueming Yang^b

a Department of Physics and Optoelectric Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023, Liaoning, China;
b State Key Laboratory of Molecular Reaction Dynamics, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China

Received:2013-11-23 Revised:2013-12-13 Online:2014-02-26 Published:2014-02-26
Supported by:
This work was supported by the National Basic Research Program of China (973 Program, 2013CB834605) and the National Natural Science Foundation of China (20923002).

摘要/Abstract

摘要：

采用程序升温脱附方法研究了甲醇分子吸附在真空退火后的二氧化钛（110）表面的光催化过程，对比分析了单独吸附甲醇分子以及甲醇分子与水分子共吸附情况下的光催化解离过程. 结果表明，在二氧化钛（110）表面吸附的甲醇分子对共吸附水分子的光催化解离过程并没有直接的帮助作用. 共吸附状态下的水分子也同样没有影响到甲醇的光致解离过程，但是水分子的存在抑制了甲醇光解产物甲醛的光致脱附过程，同时促进了甲酸甲酯的形成.

关键词: 甲醇, 水, 金红石二氧化钛（110）-（1×1）表面, 光催化, 程序升温脱附, 甲醛

Abstract:

We have performed a surface photocatalysis study of the molecularly adsorbed forms of methanol on a vacuum-annealed rutile TiO₂(110)-(1×1) surface using temperature-programmed desorption both with and without coadsorbed water to investigate the effect of water and methanol on the photocatalytic dissociation of each other on rutile TiO₂(110)-(1×1). Our experimental results show conclusively that methanol has no effect on photocatalytic water splitting with water covered rutile TiO₂(110)-(1×1) surface. Further experimental results also show that water does not affect the process of photocatalytic methanol dissociation but does suppress photo-induced desorption of the formaldehyde product of methanol photocatalysis and can enhance the formation of the methyl formate product.

Key words: Methanol, Water, Rutile TiO₂(110)-(1×1), Photocatalysis, Temperature-programmed desorption, Formaldehyde

徐晨彪, 杨文绍, 郭庆, 戴东旭, 陈茂笃, 杨学明. 水对甲醇在Rutile-TiO₂（110）-（1×1）表面光催化解离的影响[J]. 催化学报, 2014, 35(3): 416-422.

Chenbiao Xu, Wenshao Yang, Qing Guo, Dongxu Dai, Maodu Chen, Xueming Yang. The role of water in photocatalytic dissociation of methanol on rutile TiO₂(110)-(1×1)[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2014, 35(3): 416-422.

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水对甲醇在Rutile-TiO₂（110）-（1×1）表面光催化解离的影响

The role of water in photocatalytic dissociation of methanol on rutile TiO₂(110)-(1×1)

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