Exploring the properties of Ag5-TiO2 interfaces: Stable surface polaron formation, UV-Vis optical response, and CO2 photoactivation

Autores
López Caballero, Patricia; Ramallo Lopez, Jose Martin; Giovanetti, Lisandro Jose; Buceta, David; Miret Artés, Salvador; López Quintela, Arturo M.; Requejo, Felix Gregorio; de Lara Castells, María Pilar
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Using a combination of first-principles modelling, X-ray absorption spectroscopy, and diffuse reflectance spectroscopy measurements, we explore the properties of Ag5-modified TiO2 surfaces. A general electron polarization phenomenon associated with surface polarons on TiO2 has been revealed theoretically and confirmed experimentally. First, the Ag5 cluster donates an electron to TiO2, leading to the formation of polaronic Ti3+ 3d1 states on the rutile TiO2(110) surface. The analysis of polarization effects in the nearby electronic structure accompanying the polaron formation is confirmed with X-ray absorption spectroscopy measurements at the Ti K-edge of TiO2 nanoparticles. Next, the UV-Vis optical absorption spectrum of the polaronic state is also computationally modelled and an enlargement of the polaron wavefunction is predicted. Moreover, we find an overall improvement of the UV-Vis optical response of the material through diffuse reflectance spectroscopy measurements. Finally, we predict that charge-transfer processes at the Ag5–TiO2 interface triggered by solar photons might allow for a photoinduced activation of CO2 by sunlight.
Fil: López Caballero, Patricia. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Ramallo Lopez, Jose Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Giovanetti, Lisandro Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Buceta, David. Universidad de Santiago de Compostela; España
Fil: Miret Artés, Salvador. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: López Quintela, Arturo M.. Universidad de Santiago de Compostela; España
Fil: Requejo, Felix Gregorio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: de Lara Castells, María Pilar. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Materia
CLUSTERS
TiO2
XAFS
BANDGAP
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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