Adsorption of Water on TiO2 and SnO2 Surfaces: Molecular Dynamics Study

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985858%3A_____%2F08%3A00309236" target="_blank" >RIV/67985858:_____/08:00309236 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Adsorption of Water on TiO2 and SnO2 Surfaces: Molecular Dynamics Study

Original language description

The structure and thermodynamics of water adsorbed at the surface of rutile and cassiterite were studied by means of molecular dynamics simulations. To investigate the effect of surface water dissociation on the adsorption, two extreme cases of completely hydroxylated and nonhydroxylated surfaces were considered. Density distributions and adsorption Helmholtz free energies of water for different types of surfaces were compared and related to thermal gravimetric analysis data from literature. We found that the dissociation of water in the first layer considerably changes the affinity of additional water to the surface, weakening hydrogen bonding between the first and second layer and strengthening cohesion between the second and third layer. Comparisonwith experiments indicates that water dissociates on cassiterite while it stays associated on rutile. The degree of dissociation in the first layer is not strongly affected by the adsorption of additional water.

Czech name

Adsorpce vody na povrchy TiO2 a SnO2: Molekulárně dynamická studie

Czech description

Struktura a termodynamika vody adsorbované na (110) povrchu rutilu a kasiteritu byly studovány prostřednictvím molekulárně dynamických simulací. Aby bylo možné studovat disociaci povrchové vody, byly uvažovány dva krajní případy zcela hydroxylovaných a nehydroxylovaných povrchů. Hustotní distribuce a Helmholtzova volná energie pro různé typy povrchů byly srovnány s výsledky termální gravimetrické analýzy z literatury. Zjistili jsme, že disociace vody v první vrstvě podstatně mění afinitu další adsorbované vody k povrchu: oslabuje vodíkové vazby mezi první a druhou vrstvou a zvyšuje kohezi mezi druhou a třetí vrstvou. Srovnání s experimenty ukazuje, že voda na kasiteritu disociuje, zatímco na rutilu zůstává asociovaná. Stupeň disociace v první vrstvě není silně ovlivněn adsorpcí další vody.

Type

J_x - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)

CEP classification

CF - Physical chemistry and theoretical chemistry

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2008

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Collection of Czechoslovak Chemical Communications

ISSN

0010-0765

e-ISSN

—

Volume of the periodical

73

Issue of the periodical within the volume

4

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

15

Pages from-to

—

UT code for WoS article

256753400009

EID of the result in the Scopus database

—