单分子和颗粒探测晶体边缘/角作为单个TiO2颗粒上的高效光催化位点

抽象的

半导体催化剂暴露的活性位点对光催化能量转换效率至关重要。本文采用准全内反射荧光显微镜和激光扫描共聚焦显微镜，在单分子水平上识别了光催化活性位点，并可视化了单个TiO₂颗粒上光生空穴-电子对的动力学过程。实验结果和密度泛函理论计算表明，由于TiO₂暴露的(001)和(101)晶面，空穴和电子倾向于到达并在同一表面位点（即晶体边缘/角）发生反应。这些发现有助于深入了解光催化活性位点的性质，并提出了一种基于活性的策略，可用于合理设计催化剂以提高光催化性能，该策略也可应用于其他催化材料。.