TiO2 i jego właściwości są aktualnie szeroko wykorzystywane w ogniwach fotowoltaicznych, farbach fotokatalitycznych oraz jest obiecujący materiał do wytwarzania wodoru pod wpływem promieniowania słonecznego.

Ukazała się praca zespołu niemieckiego dotycząca badań fotoreakcji zachodzącej na powierzchni pojedynczego kryształu TiO2 anatazu i rutylu). Powierzchnia anatazu (101) wykazuje większą aktywność o rząd wielkości reakcji fotoutleniania CO do CO2 niż powierzchnia rutylu (110) powierzchni. Te zaskakujące duże różnice w aktywności są związane z życiem par e-h.

Badania te przeprowadzono za pomocą technik IR oraz wykorzystując zaawansowany system próżniowy polskiej firmy PREVAC, która jest wiodącym na świecie producentem aparatury naukowo-badawczej wykorzystywanej do badań w warunkach wysokiej i ultra wysokiej próżni.

Link do publikacji: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i13/e138302

Link do Polskiej firmy PREVAC: http://www.prevac.pl/

Link do Klastra fotonicznego: http://www.dktf.eitplus.pl/

.

.

.

Phys. Rev. Lett. 106, 138302 (2011)

Photocatalytic Activity of Bulk TiO2 Anatase and Rutile Single Crystals Using Infrared Absorption Spectroscopy
Mingchun Xu1, Youkun Gao1, Elias Martinez Moreno2, Marinus Kunst2, Martin Muhler3, Yuemin Wang1,3, Hicham Idriss4, and Christof Wöll5

1Department of Physical Chemistry I, Ruhr-Universität Bochum, 44780, Germany
2Hahn-Meitner-Institut, Glienicker Strasse 100, D-1000 Berlin 39, Germany
3Laboratory of Industrial Chemistry, Ruhr-Universität Bochum, 44780, Germany
4Department of Chemistry, University of Aberdeen and School of Engineering, Robert Gordon University, AB24 3EU Aberdeen, Scotland, United Kingdom
5Institute of Functional Interfaces (IFG), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 76021 Karlsruhe, Germany

A systematic study on the photocatalytic activity of well-defined, macroscopic bulk single-crystal TiO2 anatase and rutile samples has been carried out, which allows us to link photoreactions at surfaces of well-defined oxide semiconductors to an important bulk property with regard to photochemistry, the life time of e-h pairs generated in the bulk of the oxides by photon absorption. The anatase (101) surface shows a substantially higher activity, by an order of magnitude, for CO photo-oxidation to CO2 than the rutile (110) surface. This surprisingly large difference in activity tracks the bulk e-h pair lifetime difference for the two TiO2 modifications as determined by contactless transient photoconductance measurements on the corresponding bulk materials.